Literaturnachweis - Detailanzeige
Autor/inn/en | Stavrou, Dimitrios; Komorek, Michael; Duit, Reinders |
---|---|
Titel | Didaktische Rekonstruktion des Zusammenspiels von Zufall und Gesetzmäßigkeit in der nichtlinearen Dynamik. |
Quelle | In: Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 11 (2005), S. 147-164Infoseite zur Zeitschrift
PDF als Volltext (1); PDF als Volltext (2) |
Sprache | deutsch |
Dokumenttyp | gedruckt; online; Zeitschriftenaufsatz |
ISSN | 0949-1147 |
DOI | 10.25656/01:31581 |
URN | urn:nbn:de:0111-pedocs-315817 |
Schlagwörter | Vorstellung (Psy); Schuljahr 11; Schüler; Lehr-Lern-Forschung; Lernprozess; Didaktische Rekonstruktion; Zufall; Determinismus; Experimentelle Physik; Nichtlineare Physik; Nichtlinearität; Physikunterricht; Chaos |
Abstract | Das Zusammenwirken von zufälligen und gesetzmäßigen Teilprozessen stellt ein zentrales Merkmal der Dynamik nichtlinearer Systeme dar. Es kennzeichnet sowohl die Langzeitentwicklung deterministisch chaotischer Systeme als auch die Bildung von Strukturen, die durch Selbstorganisation entstehen oder fraktale Gestalt aufweisen. Auf Basis des Modells der Didaktischen Rekonstruktion wird eine Analyse der Sachstruktur durchgeführt und es wird empirisch erkundet, inwieweit Schüler des 11. Gymnasialjahrgangs ein wissenschaftliches Verständnis des Zusammenwirkens von Zufall und Gesetzmäßigkeit bei nichtlinearen Systemen entwickeln können. Im Rahmen eines Teaching Experiment Designs werden Lernprozesse bei der Deutung von Experimenten untersucht. Diese stehen für Klassen unterschiedlicher nichtlinearer Systeme bzw. für lineare Systeme. Die Ergebnisse zeigen, dass Schüler weitgehend zum angestrebten Verständnis des Zusammenwirkens geführt werden können. Die Lernprozesse werden durch vorunterrichtliche Vorstellungen von Zufall und Gesetzmäßigkeit und durch die spezifischen Merkmale der Beispielsysteme beeinflusst. Die Schüler modifizierten ihr Bild von durchgängiger Berechenbarkeit und Vorhersagbarkeit in der Physik sowie von Strukturbildungen. (Autorenreferat). The interplay of chance and deterministic laws is a central issue of the dynamics of non-linear systems. It characterizes the behavior of deterministic chaotic systems as well as the formation of structures that have a fractal form or emerge from self-organization processes. Based on the Model of Educational Reconstruction, an analysis of the science content structure and an empirical study was conducted on grade 11 students' learning processes towards understanding the interplay of chance and deterministic laws. The empirical study was a qualitative learning process study adopting a teaching experiment design. Groups of two to three students investigated three experiments that showed characteristic features of the dynamics of non-linear systems and a linear system. The results showed that most of the students could be guided to the intended scientific point of view of the interplay of chance and deterministic laws. Students could also differentiate or modify their conceptions about chance and deterministic laws as well as about strict predictability in physics. Students' learning processes were mainly influenced by their conceptions of chance and deterministic laws, as well as by the characteristics of the experiments. (DIPF/Orig.). |
Erfasst von | IPN - Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel |
Update | 2006/3 |