Das Doppelspaltexperiment von Thomas Young

Ein Doppelspaltexperiment wird in kontemporären Bildungsprozessen als eine experimentelle Evidenz für die Welleneigenschaft von Licht thematisiert und ggf. mit Thomas Young historisch kontextualisiert. Youngs Beschreibung des Experiments lässt hingegen viele Fragen über die theoretische und experimentelle Bedeutung des Experiments offen (z.B. die Apparatur betreffend) und damit auch über das Phänomen selbst. Es ist jedoch auch der experimentelle Kontext und die Rolle des Experiments für Young zur Etablierung einer Wellennatur des Lichts oder dem von ihm formulierten Interferenzprinzips aus wissenschaftshistorischer Perspektive disputabel: Young entwickelte bereits Jahre zuvor (1799-1804) eine Theorie zur Wellennatur des Lichts, postulierte ein Interferenzprinzip und beschrieb eine Reihe optischer Experimente in diesem Rahmen – darunter auch ein Spaltexperiment (1804). Das Experiment, welches heute als Youngsches Doppelspaltexperiment kanonisiert wird, wurde von Young erst 1807 und ausschließlich in einem didaktischen Kontext veröffentlicht.

Laufzeit: 15.09.2018

Verantwortlich: Michelle Mercier

Transformationen von Forschungsexperimenten zu Lehrversuchen

Forschungsexperimente bilden sich in einer Reihe von Fällen in Lehrversuchen ab, so sind der Millikansche Öltröpfchenversuch ebenso ein kanonisches Unterrichtsexperiment wie der Franck-Hertz-Versuch. Im Rahmen dieses Projekts wird einerseits analysiert, welche Schritte erforderlich sind, um ein Forschungsexperiment in einen Lehrversuch zu transformieren (und wie sich möglicherweise über die Analyse dieser Transformation das Verständnis von Forschungsexperiment bzw. Lehrversuch weiterentwickeln lässt). Daneben stellt sich die Frage, welche Veränderungen Lehrversuche in der historischen Entwicklung durchlaufen haben und welche Konsequenzen bzw. welche Vorstellungen hinsichtlich der Formation von Physikerinnen und Physikern in der universitären Ausbildung daraus abgeleitet werden können.

Laufzeit: 01.01.2015

Verantwortlich: Peter Heering

StoryTelling

Das Projekt StoryTelling zielt darauf ab, Bildungsprozesse im Bereich der Naturwissenschaften zu unterstützen. Hierzu wird angestrebt, die Entwicklung naturwissenschaftlicher Fachkompetenzen, aber auch ein Verständnis über Naturwissenschaften zu fördern, indem entsprechend konzipierte Geschichten, die auf historischen Ereignissen basieren, in den Unterricht eingebracht werden. Der Anspruch, ein Verständnis über Naturwissenschaften zu fördern, trägt auch den veränderten Anforderungen an den naturwissenschaftlichen Unterricht Rechnung, in dem neben fachwissenschaftlichen auch prozedurale Kompetenzen in den Bereichen Erkenntnisgewinnung, Bewertung und Kommunikation gefördert werden sollen.
Dabei hat das Projekt zwei wesentliche Kennzeichen: Einerseits sind die Geschichten prinzipiell so strukturiert, dass sie sowohl wissenschaftshistorische Entwicklungen thematisieren als auch Aspekte aus dem Bereich Nature of Science. Andererseits zeichnet sich der Ansatz dadurch aus, dass die Stories durch die Lehrkräfte erzählt werden sollen. Dies bedingt, dass die auf dieser Webseite eingestellten Geschichten nicht als unmittelbare Erzählung, die (vor-)gelesen werden kann, aufzufassen ist. Vielmehr besteht unser Ansatz darin, dass Lehrkräfte sich die Stories erarbeiten und diese dann frei erzählen. Durch das Erzählen kann es zum einen gelingen, Emotionen bei den Zuhörenden hervorzubringen. Zum anderen wird durch die Erzählung die Imagination der Zuhörenden angesprochen, wenn die Geschichte entsprechend aufbereitet ist kann sie gerade Anknüpfungspunkte bilden und so den Lernenden einen spezifischen Zugang zu der Episode verschaffen.

Laufzeit: 01.04.2014

Verantwortlich: Peter Heering

Geschichte der Physik in naturwissenschaftlichen Bildungsprozessen

Wissenschaftsgeschichte ist bereits seit einiger Zeit ein zunehmend an Bedeutung gewinnender Zugang im Bereich der naturwissenschaftlichen (Allgemein-)Bildung. Das Projekt fokussiert in erster Linie auf schulische Bildungsprozesse, geht aber in einigen Teilprojekten über den schulischen Bereich hinaus. Wissenschaftsgeschichte dient dabei sowohl zur Entwicklung naturwissenschaftlicher Kompetenzen bei den Lernenden wie auch zur Unterstützung von Vermittlungsprozessen im Hinblick auf den Bereich Nature of Science, also einem Verständnis über Naturwissenschaften. In dem Projekt werden in erster Linie Materialien aus wissenschaftshistorischen Fallstudien heraus entwickelt, die einerseits für Bildungsprozesse im schulischen Kontext dienen können, andererseits aber auch zu einer naturwissenschaftlichen Grundbildung im Sinne einer scientific literacy auch außer-halb der Schule beitragen.

Laufzeit: 01.10.2009

Verantwortlich: Peter Heering

Naturwissenschaftliche Bildung in außerschulischen Kontexten

Bildungsprozesse finden nicht nur in schulischen Kontexten statt, gerade auch außerhalb der Institution Schule erscheint es möglich, Beiträge zu einer naturwissenschaftlichen Grundbildung anzubieten und weiterzuentwickeln. Der Rahmen wird gegeben durch die Möglichkeit, durch moderne Ausstellungen und andere Settings emotionale und motivationale Zugänge zu den Naturwissenschaften zu eröffnen und andererseits grundlegende Inhalte in informellen Lernumge-bungen zu vermitteln sowie formales Lernen durch geeignete Herangehensweisen und Medien, die in der Schule nicht darstellbar sind, zu unterstützen. Dieses breite Feld wird auch in Zusammenarbeit mit der Phänomenta in Flensburg in unterschiedlichsten Aktionen und Projekten bearbeitet. Wesentlichen Raum nimmt dabei die Unterstützung der Phänomenta bei der Entwicklung und beim Bau neuer Ausstellungsensembles und einzelner neuer Exponate ein.

Laufzeit: 01.10.2009

Verantwortlich: Peter Heering

Experimentelle Wissenschaftsgeschichte

Die Geschichte der Physik ist nicht nur eine Geschichte von Theorien und Personen, sondern auch die der experimentellen Praxis. Diese steht im Mittelpunkt unserer wissenschaftshistorischen Forschung, wir untersuchen die Entwicklung und Etablierung neuen Wissens in der Geschichte der Physik. Dabei spielt die Untersuchung experimenteller Praxis eine zentrale Rolle, die Replikationsmethode ist hierfür ein wesentliches Analysemittel. Als Analysekategorien werden dabei Konzepte wie Experimentierstil, Technikideen und Handlungswissen eingesetzt. Neben der Analyse der Entwicklung neuen Wissens liegt der zweite Forschungsschwerpunkt in der Untersuchung der Mechanismen, die bei der Etablierung (oder Ablehnung) dieses Wissens eine Rolle gespielt haben.

Laufzeit: 01.01.2009

Verantwortlich: Peter Heering

Historische Ansätze im naturwissenschaftlichen Unterricht

Die Geschichte der Physik bildet einen spezifischen und wiederholt propagierten Zugang zur physikalischen Erkenntnisvermittlung. Dabei können die Lernenden sowohl physikalische Kompetenzen entwickeln wie auch Kenntnisse über Physik und ihre Arbeitsweise (nature of science) reflektieren. Eine Besonderheit des Flensburger Ansatzes (der in dieser Hinsicht in der Tradition der von Falk Rieß an der Universität Oldenburg etablierten Gruppe steht) liegt in dem Versuch, historische Experimente im Rahmen eines derartigen Ansatzes nutzbar zu machen. Aktuell werden insbesondere Experimente, deren physikalischer Inhalt sie für den Einsatz in der Sekundarstufe I geeignet erscheinen lässt, analysiert und fachdidaktisch aufgearbeitet.

Laufzeit: 01.01.2009

Verantwortlich: Peter Heering

Objects' biographies as strategic element for tracing the transformation of research instruments into teaching devices in XXth Century Physics (Abgeschlossen)

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The project investigates the relationship between experimental physics and experimental teaching of physics during the twentieth Century by focusing on two milestones in the history of scientific instruments: the Geiger-Muller counters and the cloud chambers. Their biographies will show how these instruments, which had a golden age in fundamental research in the first half of the last Century, found successively their way in different contexts of science populated by different actors with different purposes such as risk prevention of nuclear industry; it will show also that, among the others, the context of education played a significant role in this transition.

The reconstruction of the specific trajectory for each instrument will be carried out along two interrelated levels which are technological and performative one: in this respect, the aim is that of understanding how recalcitrant laboratory devices which required expert skills to the researchers could become robust, portable, and relatively unproblematic instruments and, consequently, which kind of knowledge they still require, and provide, to their users.

Laufzeit: 01.08.2015 - 31.07.2016

Verantwortlich: Peter Heering

Curriculum Energieeffizienz für das SHeff-Z (Abgeschlossen)

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Das Projekt entwickelte Zugänge sowie zugehörige Materialien, mittels derer die Ausstellung im SHeff-Z (Schleswig-Holsteinisches Energie-Effizienz-Zentrum, Neumünster) zur Erreichung seiner Ziele für Schulklassen wirksam werden kann.
Dazu gehörten im Wesentlichen
(A) Konzeption und Realisation einer Internetseite mit schulrelevanten Informationen zu den Inhalten des SHeff-Z, ergänzt durch weitergehende fachliche Informationen und geprüfte, weiter¬führende Links zur Vor- und Nachbereitung des Besuchs.
(B) Entwicklung und Herstellung didaktischer Exponate zur Ergänzung der vorhandenen Ausstellung sowie die Entwicklung und Herstellung weiterer Aktivitätsmöglichkeiten im Rahmen des Besuchs von Schulklassen im SHeff-Z („Aktivitätsboxen“).
(C) Erste Evaluation der Maßnahmen

Laufzeit: 01.03.2012 - 01.03.2013

Verantwortlich: Peter Heering

Storytelling Teaching Modell (Abgeschlossen)

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The Storytelling@Teaching Model (S@TM) Project is designed to contribute to the professional development of secondary-school science teachers and science advisors for the purpose of improving the quality of science education and encouraging young boys and girls to pursue careers in science. We have chosen to achieve our desired outcome through the training of this target group because it represents the most influential factor in a student’s education. Project content is founded on basic concepts of Physics, Chemistry, and Biology that are usually taught to students at approximately age fifteen.

Laufzeit: 01.10.2011 - 28.02.2014

Verantwortlich: Peter Heering

LüttIng (Abgeschlossen)

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Ein Förderprogramm von Innovationsstiftung Schleswig-Holstein und Nordmetallstiftung. Untersuchungen zu Wirksamkeit und Potenzialen

Evaluation des von der Innovationsstiftung Schleswig-Holstein, der Nordmetallstiftung und weiteren Partnern aufgelegten Projekts zur Heranführung Jugendlicher an technische Berufe und Studiengänge. Insbesondere wurden die Wirkungen bei teilnehmenden Schülerinnen und Schülern sowie die Wirkungen bei teilnehmenden Hochschulen und Unternehmen untersucht.

Laufzeit: 01.03.2011 - 30.06.2011

Verantwortlich: Peter Heering