Magnetismus hoch 4

Im Projekt Magnetismus hoch 4 entwickelt das Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster (Daniel Laumann) ein Lehr-Lernkonzept zur Vermittlung von Inhalten aus dem Inhaltsgebiet Magnetismus. Die Entwicklung des Lehr-Lernkonzeptes wird durch experimentelle Zugänge und digitale Lehr-Lernmaterialien ergänzt. Das Lehr-Lernkonzept bezieht sich insbesondere auf die Hochschullehre, aber lässt sich in Auszügen auch in der Schule (Sekundarstufen I und II) nutzen.

Magnetismus begegnet uns im Alltag in Naturphänomenen und technischen Anwendungen. Doch welche Objekte sind eigentlich „magnetisch“ und was bedeutet das überhaupt? Im aktuell laufenden Projekt werden Lehr-Lernmaterialien zu diesen und weiteren Fragen des Inhaltsgebietes Magnetismus entwickelt.

Als Einstieg in das Lehr-Lernkonzept eignet sich ein eigens entwickelter Kurzfilm. Dieser wirft spannende Frage auf und stellte interessante Phänomene dar. Reale Experimente sowie digitale Lehr-Lernmaterialien eignen sich dann zur vertiefenden Betrachtung magnetischer Phänomene und verbinden glaubhafte und reale Phänomene mit physikalischen Modellen.

Kurzfilm

Der Kurzfilm zum Projekt Magnetismus hoch 4 offenbart magnetische Phänomene unserer Welt, die stets gegenwärtig sind und doch fast immer verborgen bleiben. In der Schule lernen wir früh die typischen Eigenschaften von Magneten kennen. Aber was ist eigentlich typisch „magnetisch“? Der Kurzfilm dient der Motivation und Anregung von spannenden Fragen. Zielgruppe sind Studierende des Faches Physik und alle, die Interesse an Naturwissenschaften besitzen. Hier geht es zum Kurzfilm!

Digitales Lehr-Lernmedium Magnetismuswaage

Jeder Kühlschrankmagnet demonstriert, dass eine Büroklammer von einem Magneten angezogen wird. Wasser, Holz oder Glas bleiben von einem solchen Magneten jedoch vollkommen unbeeindruckt. Sind diese Stoffe deshalb „unmagnetisch“? Mithilfe einer Waage und eines starken Neodymmagneten lässt sich diese Fragestellung untersuchen. Das digitale Lehr-Lernmedium Magnetismuswaage liefert darüber hinaus noch einen Einblick in das „innere“ Verhalten der Substanzen während des Experimentes. Hier geht es zum digitalen Lehr-Lernmedium! (Stand: 06.09.2017)

Digitales Lehr-Lernmedium Magnetische Domänen

Aus der Schule kennen wir bereits folgendes Experiment: Man überstreicht einen Nagel mit einem starken Permanentmagneten und magnetisiert so den Nagel. Wie lässt sich dieses Experiment jedoch mit einem entsprechenden Modell verbinden und was passiert im „Inneren“ des Nagels? Auf diese Frage liefert das digitale Lehr-Lernmedium zu Magnetischen Domänen eine Antwort. Hier geht es zum digitalen Lehr-Lernmedium! (Stand: 06.09.2017)

Publikationen zum Projekt Magnetismus hoch 4

Folgende Publikationen erschienen bereits zum Projekt Magnetismus hoch 4:

  • Laumann, D. (2017). Magnetismus hoch 4 – Studierendenvorstellungen beim Praxiseinsatz am Beispiel eines einführenden Lehrfilmes. In A. Bresges, L. Mähler, R. Stephani & A. Pallack (Hrsg.): MNU-Themenspezial MINT – MINT mit Medien produktiv gestalten (S. 168-183). MNU.
  • Laumann, D. & Heusler, S. (2017). Determining Magnetic Susceptibilites of Everyday Materials Using an Electronic Balance. American Journal of Physics 85(5), 327-332, DOI: 10.1119/1.4975588.
  • Reimer, M., Niemeier, S., Laumann, D., Denz, C. & Heusler, S. (2017). An acoustic teaching model illustrating principles of dynamic mode magnetic force microscopy. Nanotechnology Reviews 6(2), 221-232, DOI: 10.1515/ntrev-2016-0060.
  • Laumann, D. (2017). Is an Apple Magnetic: Magnetic Response of Everyday Materials Supporting Views About the Nature of Science. The Physics Teacher 55(3), 142-145, DOI: 10.1119/1.4976654.
  • Laumann, D. (2016). Magnetismus hoch 4 – Evaluation des praktischen Einsatzes des Lehrkonzeptes für die Hochschule. PhyDid B – Didaktik der Physik – Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung, Hannover.
  • Laumann, D. & Heusler, S. (2016). Why Point Particles Lead to a Dead End – A New Visualization Scheme for Magnetism Based on Quantum Particles. In L.-J. Thoms & R. Girwidz (Eds.): Proceedings of the 20th International Conference on Multimedia in Physics Teaching and Learning (pp. 61-67). European Physical Society.
  • Laumann, D. & Heusler, S. (2016). Welche Stoffe sind „nicht“ magnetisch? In C. Maurer (Hrsg.): Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik. Jahrestagung in Berlin 2015 (S. 367-369). Universität Regensburg.
  • Laumann, D. (2015). Der magnetooptische Kerr-Effekt als Praktikums und Schulversuch. PhyDid B – Didaktik der Physik – Beiträge zur DPGFrühjahrstagung, Wuppertal.
  • Laumann, D. & Heusler, S. (2015). Magnetismus hoch 3 – Selbstkonsistente Modellierung von Dia-, Para- und Ferromagnetismus. PhyDid B – Didaktik der Physik – Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung, Wuppertal.
  • Laumann, D. & Heusler, S. (2015). Konzept für den Einsatz von Tablets zur multimedialen Visualisierung von Magnetismus. In A. Bresges, A. Pallack & L. Mähler (Hrsg.): MNU Themenspezial MINT – Unterricht mit Tablet-Computern lebendig gestalten (S. 89-95). MNU.

Weitere Informationen

Das Projekt Magnetismus hoch 4 wurde am Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster als Dissertationsprojket von Daniel Laumann durchgeführt. Die Arbeit wurde von Prof. Dr. Stefan Heusler betreut. Der Fokus der physikdidaktischen Arbeit liegt auf der fachlichen Erarbeitung von Inhalten aus dem Inhaltsgebiet Magnetismus, der fachdidaktischen Aufbereitung sowie der Konzeption von Experimenten und digitalen Lehr-Lernmaterialien. Zur Realisierung der digitalen Medien kooperiert das Institut für Didaktik der Physik mit Matthias Ries (Design, Illustration) sowie Stefan Denecke (Programmierung).