Frankfurt 2014 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 15: Postersitzung

DD 15.19: Poster

Dienstag, 18. März 2014, 16:30–17:30, Casino 1.OG

Mathematik im Physikunterricht der Sekundarstufe I — •Marie-Annette Geyer und Gesche Pospiech — TU Dresden

Die Mathematik nimmt in der Physik verschiedene wesentliche Rollen ein. Sie ist nicht nur als Werkzeug zum Quantifizieren und als Kommunikationsmittel zu verstehen, sondern hat in der Physik auch eine strukturierende Funktion. Neben dem Durchführen von Experimenten trägt die Mathematik grundlegend zur Erkenntnisgewinnung in der Physik bei. (Uhden 2012, Krey 2012)

Da im Physikunterricht nicht nur reine Fachinhalte, sondern auch die Denk- und Arbeitsweisen der Physik vermittelt werden sollen, ist eine angemessene Mathematisierung einzubeziehen. Diese wird über zentrale Vorgaben, zum Beispiel den nationalen Bildungsstandards (KMK 2004), bereits für die Sekundarstufe 1 gefordert.

Das geplante Promotionsprojekt beinhaltet eine qualitativ-explorative Laborstudie mit Schülern der Klassenstufe 8. Es wird untersucht, welche Probleme Schüler bei der Übersetzung zwischen Physik und Mathematik haben. Dabei liegt der Fokus auf funktionalen Abhängigkeiten zwischen physikalischen Größen. Außerdem wird aufgedeckt, wie Schüler graphische Darstellungen in Form von Funktionsgraphen bei der algebraischen Formulierung und Interpretation dieser funktionalen Abhängigkeiten nutzen.

Eine theoretische Grundlage zur Beschreibung der Verbindung zwischen Physik und Mathematik stellt das physikalische Mathematisierungsmodell nach Uhden et al. (2012) dar, das durch das Projekt gegebenenfalls erweitert und erneut validiert wird.