Mathematische Modellbildung und Videoanalyse zum Lernen der Newtonschen Dynamik im Vergleich
Die zentralen Aussagen der Newtonschen Mechanik sind für Lernende nur schwer zu verstehen. Nicht zur physikalischen Theorie passende Schülervorstellungen erschweren den Aufbau von Konzeptverständnis. Dies liegt u.a. an der wahrgenommenen Unvereinbarkeit der Newtonschen Gesetze mit Alltagserfahrungen...
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Online |
| Language: | German |
| Published: |
Logos Verlag Berlin
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://library.oapen.org/handle/20.500.12657/100280 |
| Tags: |
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1869526124043698176 |
|---|---|
| author | Weber, Jannis |
| author_browse | Weber, Jannis |
| author_facet | Weber, Jannis |
| author_sort | Weber, Jannis |
| collection | Directory of Open Access Books |
| description | Die zentralen Aussagen der Newtonschen Mechanik sind für Lernende nur schwer zu verstehen. Nicht zur physikalischen Theorie passende Schülervorstellungen erschweren den Aufbau von Konzeptverständnis. Dies liegt u.a. an der wahrgenommenen Unvereinbarkeit der Newtonschen Gesetze mit Alltagserfahrungen der Lernenden. Oft vorgeschlagen wird hier Computereinsatz zur Bearbeitung authentischer Bewegungen mit Reibungseinflüssen. Die vorliegende Mixed-Methods-Studie (N = 274) umfasst die Entwicklung und Pilotierung eines Testinstruments, die theoriegeleitete Konzeption zweier Interventionen zur Newtonschen Dynamik für die gymnasiale Oberstufe (mathematische Modellbildung bzw. Videoanalyse von Bewegungen) sowie deren quantitative und qualitative Evaluation. Das Ziel war, ein angemessenes Kraftverständnis bei den Lernenden aufzubauen. Mit Blick auf den gesamten Lernzuwachs ergibt sich kein Unterschied zwischen den Varianten, wohl aber in einzelnen Inhaltsbereichen und im Modellverständnis der Lernenden. Eine Mehrebenanalyse zeigt, dass u.a. das Interesse an theoretischen Zusammenhängen und die kognitive Belastung den Lernzuwachs beeinflussen. Die Analyse von Bildschirmaufnahmen deutet an, dass die Phase der Ergebnissicherung und die Nutzung von Modell- bzw. Messdaten wichtig für den Lernerfolg sein könnten. Die Thematisierung von komplexen Bewegungen mithilfe des Computers ist erfolgreich und führt in beiden Gruppen zu einer starken Verbesserung im Kraftverständnis. |
| format | Online |
| id | doab-20.500.12854ir-157817 |
| institution | Directory of Open Access Books |
| language | ger |
| publishDate | 2025 |
| publishDateRange | 2025 |
| publishDateSort | 2025 |
| publisher | Logos Verlag Berlin |
| publisherStr | Logos Verlag Berlin |
| record_format | ojs |
| spelling | doab-20.500.12854ir-1578172025-07-29T20:25:51Z Mathematische Modellbildung und Videoanalyse zum Lernen der Newtonschen Dynamik im Vergleich Weber, Jannis Education Science Physics bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics Die zentralen Aussagen der Newtonschen Mechanik sind für Lernende nur schwer zu verstehen. Nicht zur physikalischen Theorie passende Schülervorstellungen erschweren den Aufbau von Konzeptverständnis. Dies liegt u.a. an der wahrgenommenen Unvereinbarkeit der Newtonschen Gesetze mit Alltagserfahrungen der Lernenden. Oft vorgeschlagen wird hier Computereinsatz zur Bearbeitung authentischer Bewegungen mit Reibungseinflüssen. Die vorliegende Mixed-Methods-Studie (N = 274) umfasst die Entwicklung und Pilotierung eines Testinstruments, die theoriegeleitete Konzeption zweier Interventionen zur Newtonschen Dynamik für die gymnasiale Oberstufe (mathematische Modellbildung bzw. Videoanalyse von Bewegungen) sowie deren quantitative und qualitative Evaluation. Das Ziel war, ein angemessenes Kraftverständnis bei den Lernenden aufzubauen. Mit Blick auf den gesamten Lernzuwachs ergibt sich kein Unterschied zwischen den Varianten, wohl aber in einzelnen Inhaltsbereichen und im Modellverständnis der Lernenden. Eine Mehrebenanalyse zeigt, dass u.a. das Interesse an theoretischen Zusammenhängen und die kognitive Belastung den Lernzuwachs beeinflussen. Die Analyse von Bildschirmaufnahmen deutet an, dass die Phase der Ergebnissicherung und die Nutzung von Modell- bzw. Messdaten wichtig für den Lernerfolg sein könnten. Die Thematisierung von komplexen Bewegungen mithilfe des Computers ist erfolgreich und führt in beiden Gruppen zu einer starken Verbesserung im Kraftverständnis. 2025-03-26T15:27:14Z 2025-03-26T15:27:14Z 2025-03-24T05:38:23Z 2022 book https://library.oapen.org/handle/20.500.12657/100280 https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/157817 ger open access image/jpeg image/jpeg n/a n/a https://library.oapen.org/bitstream/20.500.12657/100280/1/external_content.pdf https://library.oapen.org/bitstream/20.500.12657/100280/1/external_content.pdf Logos Verlag Berlin Logos Verlag Berlin 04b263a1-7fba-4491-9eae-1c394ac42fc3 Knowledge Unlatched Knowledge Unlatched (KU) KU Open Services Logos Verlag Berlin open access |
| spellingShingle | Education Science Physics bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics Weber, Jannis Mathematische Modellbildung und Videoanalyse zum Lernen der Newtonschen Dynamik im Vergleich |
| title | Mathematische Modellbildung und Videoanalyse zum Lernen der Newtonschen Dynamik im Vergleich |
| title_full | Mathematische Modellbildung und Videoanalyse zum Lernen der Newtonschen Dynamik im Vergleich |
| title_fullStr | Mathematische Modellbildung und Videoanalyse zum Lernen der Newtonschen Dynamik im Vergleich |
| title_full_unstemmed | Mathematische Modellbildung und Videoanalyse zum Lernen der Newtonschen Dynamik im Vergleich |
| title_short | Mathematische Modellbildung und Videoanalyse zum Lernen der Newtonschen Dynamik im Vergleich |
| title_sort | mathematische modellbildung und videoanalyse zum lernen der newtonschen dynamik im vergleich |
| topic | Education Science Physics bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics |
| topic_facet | Education Science Physics bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics |
| url | https://library.oapen.org/handle/20.500.12657/100280 |
| work_keys_str_mv | AT weberjannis mathematischemodellbildungundvideoanalysezumlernendernewtonschendynamikimvergleich |