Zusammenfassung
Der traditionelle Physikunterricht zu einfachen elektrischen Stromkreisen fokussiert auf den Strombegriff, während didaktische Konzeptionen einen übermächtigen Strombegriff verhindern wollen. Der Karlsruher Physikkurs führt das elektrische Potenzial ein, um so die Spannung behandeln zu können. Die Bremer Konzeption behandelt den ebenen Wasserkreislauf, bei dem der Wasserpegelunterschied in einer Doppelwassersäule als Analogie zur Spannung einer Quelle dient. Während im IPN-Curriculum die Frage, wie mit Hilfe von elektrischen Stromkreisen Energie übertragen werden kann, nur zu Beginn behandelt wird, stellt diese Frage bei der Konzeption aus Weingarten den zentralen Unterrichtsgegenstand dar. Die Münchener Konzeption veranschaulicht das elektrische Potenzial und die elektrische Spannung vor allem anhand eines Stäbchenmodells. Die Frankfurter Konzeption führt das elektrische Potenzial in einem Elektronengasmodell über eine Luftdruckanalogie noch vor dem elektrischen Strom ein.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Similar content being viewed by others
Notes
- 1.
Schubatzky (2020).
- 2.
Burde und Wilhelm (2016).
- 3.
Wilhelm und Vairo (2020).
- 4.
- 5.
- 6.
- 7.
- 8.
Burde (2018).
- 9.
- 10.
- 11.
Shipstone et al. (1988).
- 12.
Duit (1993).
- 13.
Muckenfuß und Walz (1997).
- 14.
Maichle (1982, S. 384).
- 15.
Starauschek (2001).
- 16.
Schwedes, Dudeck und Seibel (1995).
- 17.
- 18.
Muckenfuß und Walz (1997).
- 19.
Muckenfuß und Walz (1997, S. 14).
- 20.
Muckenfuß und Walz (1997, S. 132).
- 21.
Herrmann und Schmälzle (1984).
- 22.
Gleixner (1998).
- 23.
Wiesner et al. (1982).
- 24.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass neben dem der hier vorgestellten Unterrichtskonzeption zugrunde liegenden Stäbchenmodell noch weitere Höhenmodelle wie z. B. das Mauermodell oder das Modell des offenen Wasserkreislaufs existieren, zu denen aber keine ausgearbeiteten Unterrichtskonzeptionen vorliegen. Auch der Pegelstand in den Steigrohren der Bremer Konzeption (Abschn. 8.3.2) ist letztlich eine Höhendarstellung.
- 25.
Späth (2009a).
- 26.
Steinberg und Wainwright (1993).
- 27.
Burde (2018).
- 28.
Burde et al. (2020).
Literatur
Burde, J. -P. (2018). Konzeption und Evaluation eines Unterrichtskonzepts zu einfachen Stromkreisen auf Basis des Elektronengasmodells. Diss., Studien zum Physik- und Chemielernen, Band 259. Berlin: Logos. https://zenodo.org/record/1320127.
Burde, J.-P., & Wilhelm, T. (2016). Moment mal … (22): Hilft die Wasserkreislaufanalogie? Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 65(1), 46–49.
Burde, J.-P., & Wilhelm, T. (2017). Modelle in der Elektrizitätslehre. Unterricht Physik, 28 (157), 8–13.
Burde, J.-P., Wilhelm, T., Schubatzky, T., Haagen-Schützenhöfer, C., Dopatka, L., Spatz, V., Ivanjek, L., & Hopf, M. (2020). Lernförderlichkeit des überarbeiteten Frankfurter Unterrichtskonzepts. In S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen, Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019, Band 40 (S. 507–510).
Cohen, R., Eylon, B., & Ganiel, G. (1983). Potential difference and current in simple electric circuits: A study of students’ concepts. American Journal of Physics, 51(5), 407–412.
Duit, R. (1993). Alltagsvorstellungen berücksichtigen! Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 42(6), 7–11.
Duit, R., Jung, W., & Rhöneck, C. v. (Hrsg.) (1985). Aspects of understanding electricity – Proceedings of an international workshop. IPN-Arbeitsberichte. Kiel: Schmidt & Klaunig.
Dupin, J.-J., & Johsua, S. (1987). Conceptions of French pupils concerning electric circuits: Structure and evolution. Journal of Research in Science Teaching, 24(9), 791–806.
Gleixner, C. (1998). Einleuchtende Elektrizitätslehre mit Potenzial. Diss., Ludwig-Maximilians-Universität München.
Härtel, H. (1981a). IPN Curriculum Physik. Unterrichtseinheit für das 7. und 8. Schuljahr. Der elektrische Stromkreis als System. Schülerheft Nr. 1. http://www1.astrophysik.uni-kiel.de/~hhaertel/PUB/UE-7-1.pdf (Materialien zum Buch).
Härtel, H. (1981b). IPN Curriculum Physik. Unterrichtseinheit für das 7. und 8. Schuljahr. Der elektrische Stromkreis als System. Schülerheft Nr. 2. http://www1.astrophysik.uni-kiel.de/~hhaertel/PUB/UE-7-2.pdf (Materialien zum Buch).
Härtel, H. (1981c). IPN Curriculum Physik. Unterrichtseinheiten für das 7. und 8. Schuljahr. Der elektrische Stromkreis als System. Stromstärke – Spannung – Widerstand. Didaktische Anleitung. http://www1.astrophysik.uni-kiel.de/~hhaertel/PUB/UE-7.pdf (Materialien zum Buch).
Härtel, H. (2012a). Der alles andere als einfache elektrische Stromkreis. Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 61(5), 17–24.
Härtel, H. (2012b). Spannung und Oberflächenladungen – Was Wilhelm Weber schon vor mehr als 150 Jahren wusste. Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 61(5), 25–31.
Herrmann, F., & Schmälzle, P. (1984). Das elektrische Potential im Unterricht der Sekundarstufe I. Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht, 37(8), 476–482.
Herrmann, F., Laukenmann, M., Mingirulli, L., Morawietz, P., & Schmälzle, P. (2014). Der Karlsruher Physikkurs – Ein Lehrbuch für den Unterricht in der Sekundarstufe I. Band 2: Daten – Elektrizität – Licht. http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/kpk_material.html.
Koller, D. (2008). Entwurf und Erprobung eines Unterrichtskonzepts zur Einführung in die Elektrizitätslehre. Zulassungsarbeit. Ludwig-Maximilians-Universität München.
Licht, P., & Thijs, G. D. (1990). Method to trace coherence and persistence of preconceptions. International Journal of Science Education, 12(4), 403–416.
Maichle, U. (1982). Schülervorstellungen zu Stromstärke und Spannung. Naturwissenschaften im Unterricht. Physik/Chemie, 30(11), 383–387.
McDermott, L. C., & Shaffer, P. S. (1992). Research as a guide for curriculum development: An example from introductory electricity. Part I: Investigation of student understanding. American Journal of Physics, 60(11), 994–1013.
Muckenfuß, H. (2008). Vorstellungen zu Energieströmen als Grundlage in der Elektrizitätslehre – Ein pädagogisch begründetes Unterrichtskonzept. Vortrag beim Physics Teacher Day am 25. Sep 2008 an der Uni Osnabrück. https://www.physikdidaktik.uni-osnabrueck.de/physics_teachers_day/jahr_2008.html.
Muckenfuß, H., & Walz, A. (1997). Neue Wege im Elektrikunterricht (Zweite bearbeitete Auflage). Köln: Aulis Deubner.
Pardall, C.-J. (2020). Da fließt was? Im Kreis? Durch Metall? MNU Journal, 73(3), 222–226.
Rhöneck, C. v. (1986). Vorstellungen vom elektrischen Stromkreis und zu den Begriffen Strom, Spannung und Widerstand. Naturwissenschaften im Unterricht – Physik, 34(13), 10–14.
Rhöneck, C. v. (1988). Wege zum Spannungsbegriff. Naturwissenschaften im Unterricht. Physik/Chemie, 36(31), 4–11.
Schecker, H., Wilhelm, T., Hopf, M., & Duit, R. (2018). Schülervorstellungen und Physikunterricht – Ein Lehrbuch für Studium, Referendariat und Unterrichtspraxis. Berlin: Springer.
Schubatzky, T. (2020). Das Amalgam Anfangs-Elektrizitätslehreunterricht. Diss., Studien zum Physik- und Chemielernen, Band 299. Berlin: Logos-Verlag.
Schwedes, H., Dudeck, W.-G., & Seibel, C. (1995). Elektrizitätslehre mit Wassermodellen. Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 44(2), 28–36.
Schwedes, H., & Dudeck, W. (1993). Wasserkreisel und die Doppelwassersäule. Ein Modell für verzweigte elektrische Stromkreise. Praxis der Naturwissenschaften – Physik, 42(6), 12–17.
Shipstone, D. M., Rhöneck, C. v., Jung, W., Kärrqvist, C., Dupin, J.-J., Johsua, S. & Licht, P. (1988). A study of secondary students’ understanding of electricity in five European countries. International Journal of Science Education, 10(3), 303–316.
Späth, S. (2009a). Überarbeitung und empirische Untersuchung eines Unterrichtskonzepts zur Einführung in die Elektrizitätslehre. Zulassungsarbeit. Ludwig-Maximilians-Universität München.
Späth, S. (2009b). Einführung in die Elektrizitätslehre – Schülerversion. Ludwig-Maximilians-Universität München.
Starauschek, E. (2001). Physikunterricht nach dem Karlsruher Physikkurs: Ergebnisse einer Evaluationsstudie. Berlin: Logos.
Steinberg, M. S., & Wainwright, C. L. (1993). Using models to teach electricity – The CASTLE project. The Physics Teacher, 31(6), 353–357.
Waltner, C., & Wiesner, H. (2009). Zur Demonstration von „I = konstant“. Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 58(3), 36–38.
Wiesner, H., Jung, W., Kiowski, I., & Weber, E. (1982). Zur Einführung von Stromstärke und Spannung. Naturwissenschaften im Unterricht. Physik/Chemie, 30, 388–393.
Wiesner, H. (1985). Ein einfaches Gerät zur Demonstration von „I = konst.“. Naturwissenschaften im Unterricht, 33, 74–75.
Wilhelm, T., & Vairo, R. (2020). Vergleichende Schulbuchanalyse zur Einführung in die E-Lehre. In S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen, Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019, Band 40 (S. 578–581).
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2021 Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature
About this chapter
Cite this chapter
Burde, JP., Wilhelm, T. (2021). Unterrichtskonzeptionen zu elektrischen Stromkreisen. In: Wilhelm, T., Schecker, H., Hopf, M. (eds) Unterrichtskonzeptionen für den Physikunterricht. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63053-2_8
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-63053-2_8
Published:
Publisher Name: Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-662-63052-5
Online ISBN: 978-3-662-63053-2
eBook Packages: Life Science and Basic Disciplines (German Language)