Neue Wege in der Physikvermittlung: Physics made by Hollywood

Transkript

1 Neue Wege in der Physikvermittlung: Physics made by Hollywood Stefan Süllow IPKM Alexander Strahl IFdN Christopher Mennerich IPKM Rainer Müller IFdN von: (ebenfalls als Flash Präsentation online)

2 2 Last Man Standing

3 Übersicht Einführung: Physik und ihre Didaktik Physik im Film - Beispiele 3 Wellen Klassische Mechanik im Cartoon Physik und Gesellschaft Die Physik der Zukunft (lt. Hollywood)

4 Tägliche Lehre?! Tafel: Auditorium Was kann man tun? 4

5 Probleme Naturwissenschaftliche Lehre: Physik Studenten/Schülerurteil Fach Physik wird als schwierig trocken langweilig nutzlos empfunden 5 Frage: Was kann man mit Physik später schon machen? Antwort: Alles! Quelle: Sasol-Studie 2005

6 Physikdidaktik Verbesserung der Physik-Lehre? durch Physikdidaktik Was ist Physik-Didaktik? 6 Lehren von Physik Erforschung des Lernens von Physik Ergründen der Probleme des Faches Physik Verbesserung der Lehre der Physik im schulischen & universitären Bereich

7 Probleme Probleme im Fach Physik 7 Hohe Mathematisierung Abstraktes Lernen träges Wissen Fähigkeiten werden nicht auf echte Probleme übertragen synthetische Wirklichkeit Erschaffung einer eigenen Realität, die nicht mit der Lebenswelt verknüpft zu sein scheint Eigene Sprache und Wortbedeutung Empirischer Befund aus der Forschung über Schülervorstellungen: Schüler akzeptieren die Unterrichtsinhalte, aber glauben nicht an ihre Gültigkeit im wirklichen Leben. Ausweg: Authentische Kontexte Authentisch: Die behandelten Probleme sollen für die Lernenden bedeutungshaltig sein. sollen mit Vorerfahrungen verknüpfbar sein.

8 Neue methodische Ansätze Physik 8 im Alltag/in der Technik und Philosophie/Geschichte in der Medizin in der Kunst in Computerspielen der Superhelden im Spielfilm

9 Spielfilme Warum Spielfilme? Unterhaltung/Spektakel nicht selbst machbare Erlebnisse Humor Formung unseres Weltbildes Naturwissenschaft alternativer Welten Medienkompetenz 9

10 Medienkompetenz Was ist Medienkompetenz? Medienkritik Medienkunde - analytisch - reflektiv - ethisch - physikalisch Mediennutzung Mediengestaltung 10 => Teilnahme am Diskurs der Informationsgesellschaft

11 Filme Didaktische Einsatzmöglichkeiten Entertainment Pause Werbung/Hype für Physik Mit Berührungsängsten umgehen phänomenologische Beschreibung Näherungsmethode Motivation Verknüpfung von Inhalten 11 Bewerten von gesehenem Punktsetzung (Kognitive Verankerung)...

12 Übergang Physik im Film - Beispiele Wellen Klassische Mechanik im Cartoon Physik und Gesellschaft Die Physik der Zukunft (lt. Hollywood) 12

13 Wellen Was ist eine Welle? Naiv: Mathematisch (Schule): y Asin( t kx) Wo ist der Zusammenhang? Wellendifferentialgleichung 13 2 x 2 1 v 2 2 t 2 EEEEKS!

14 Wellen Das ist eine Welle? 2 2 x 1 v t Physik für Maschinenbauer (1tes Semester) Wellengleichung+1tes Semester = schwierig Didaktische Aufgabe: Punktsetzung (Kognitive Verankerung) 14 Homer Simpson

15 Die Simpsons Wellen 15

16 Wellen Das ist eine Welle? 2 2 x 1 v t Physik für Maschinenbauer (1tes Semester) Wellengleichung+1tes Semester = schwierig Didaktische Aufgabe: Motivation/Realitätsbezug 16 Tsunami

17 U Washington Geophysics Dept. Wellen 17

18 Übergang Physik im Film - Beispiele Wellen Klassische Mechanik im Cartoon Physik und Gesellschaft Die Physik der Zukunft (lt. Hollywood) 18

19 Mechanik vs. Cartoon Energieerhaltungssatz: Elementare Physik In der Mechanik: E gesamt E Kin E Pot const. E Kin E Pot 1 2 m v 2, Höhe m g h g 9, 81 m 2 s 19 Newtonsche Axiome Eine Änderung der Bewegungsrichtung wird durch am Körper angreifende äußere Kräfte verursacht, nicht durch innere Kräfte.

20 20 Tom & Jerry Kräfte

21 Münchhausen Kräfte Tom & Jerry Lösung: Hier stimmt was nicht!!! Siemens Lufthaken 21

22 22 Tom & Jerry Energieerhaltung

23 Energieerhaltung Tom & Jerry Wieso können Tom & Jerry den Energieerhaltungssatz ignorieren? 23 Tom & Jerry Welt: keine instantane Umwandlung potentieller/kinetischer Energie

24 24 Roadrunner Energieerhaltung?

25 Roadrunner Rettung? Wind X 25

26 E [Nm] Energieerhaltung Roadrunner E gesamt Unsere Welt E Kin E Pot const. Roadrunners Welt E Pot. E Kin. E gesamt 0 0 t [s] Bewegungsenergie wird verbraucht Impetus 26 Newtonsche Axiome gelten gelten nicht

27 Impetus Roadrunners Welt Mittelalterliche Mechanik 27 Bewegungsenergie wird verbraucht Impetus Newtonsche Axiome gelten nicht Impetus der Kanonenkugel verbrauchter Impetus natürliche Fallbewegung

28 Übergang Physik im Film - Beispiele Wellen Klassische Mechanik im Cartoon Physik und Gesellschaft Die Physik der Zukunft (lt. Hollywood) 28

29 Physik und Gesellschaft spätestens seit Hiroshima/Nagasaki: gesellschaftliche Verantwortung der Wissenschaft Didaktische Aufgabe: Sachaufklärung 29 Problem moralische Werturteile

30 Physik und Gesellschaft Sachaufklärung: Bsp. Kernenergie 30 Folgenabschätzung? Phänomenologische Näherung Loriot

31 Loriot: Weihnachten bei Hoppenstedts Physik und Gesellschaft 31

32 Physik und Gesellschaft Sachaufklärung: Bsp. Kernenergie 32 Folgenabschätzung? Realitätsbezug Tschernobyl

33 Dokumentation: Tschernobyl Physik und Gesellschaft 33

34 Übergang Physik im Film - Beispiele Wellen Klassische Mechanik im Cartoon Physik und Gesellschaft Die Physik der Zukunft (lt. Hollywood) 34

35 Physik in der Zukunft Was ist in der Zukunft möglich? (was nicht?) Didaktische Ziele: - Hype / Fokus auf die Physik - Unkonventionelle Werbung - Motivation - (Entertainment) - Vergleich Mögliches und Unmögliches 35

36 Event Horizon Physik in der Zukunft 36

37 Moderne Physik Möglichkeit sich mit Physik zu beschäftigen, die nicht schon 150 Jahre alt ist. 37 Motivation für die Beschäftigung mit: - dem Universum - der Relativitätstheorie - Schwarzen Löchern - Gravitonen Gravitationswellen - der Raumkrümmung - Raumfahrzeugen - dem Zeitproblem

38 Star Wars Physik in der Zukunft 38

39 2001 Star Wars Fehler Gravitation im Weltraum Akustik im Weltraum Dopplereffekt 39

40 Zusammenfassung Physik im Film Motivation Illustration Überwindung von Vorbehalten Wissenschaft aus neuer Perspektive Medienkompetenz 40 Baustein moderner naturwissenschaftlicher Lehre

41 Spaceballs Ende Neue Wege in der Physikvermittlung: Physics made by Hollywood Stefan Süllow IPKM Alexander Strahl IFdN Christopher Mennerich IPKM Rainer Müller IFdN 41