Smarte Aufgaben zu Mechanik und Wärme

1. Front Matter

   Pages I-XVI

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2. Einleitung

   • Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

   Pages 1-6

3. Kinematik des Massepunktes

   • Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

   Pages 7-32

4. Dynamik des Massepunkts

   • Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

   Pages 33-64

5. Bewegte Bezugssysteme

   • Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

   Pages 65-94

6. Systeme von Massepunkten, Stöße

   • Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

   Pages 95-117

7. Dynamik starrer ausgedehnter Körper

   • Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

   Pages 119-141

8. Reale feste und flüssige Körper

   • Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

   Pages 143-173

9. Gase und Thermodynamik

   • Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

   Pages 175-197

10. Strömende Flüssigkeiten und Gase

    • Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

    Pages 199-228

11. Mechanische Schwingungen und Wellen

    • Sebastian Gröber, Pascal Klein, Jochen Kuhn, Anett Fleischhauer

    Pages 229-250

Das vorliegende Buch verbindet klassische Physikaufgaben der Mechanik und Wärmelehre mit zwei neuartigen Aufgabenformaten, die Studierende der Physik mit dem PC, Tablet-PC oder Smartphone lösen können. In Videoaufgaben werden Aufnahmen von physikalischen Experimenten bereitgestellt, die mithilfe von Analyseprogrammen bearbeitet werden können. Mobile Videoanalyseaufgaben können Leserinnen und Leser lösen, indem sie eigene Physik-Experimente nach Anleitung mit dem Tablet-PC oder Smartphone aufnehmen und auswerten. 

 

Mithilfe dieser Aufgaben entdecken Physikstudierende das enge Zusammenspiel zwischen Theorie und Experiment anhand konkreter und vielfältiger physikalischer Arbeitsweisen, wie z.B. dem Vergleichen von Vorhersagen und Messwerten, dem Erklären von Beobachtungen und Messergebnissen, dem Bilden und Prüfen von Hypothesen und dem qualitativen Argumentieren und dem Interpretieren von Diagrammen. Dem Buch gelingt es somit, Studierende an konzeptionelles physikalisches Denken heranzuführen, welches über das bloße Manipulieren von Gleichungen hinausgeht.

 

„Smarte Aufgaben zu Mechanik und Wärme“ bietet Dozenten und Tutoren mit 89 prüfungsrelevanten Aufgaben eine Hilfestellung, um Übungen modern und ansprechend zu gestalten. Beim Selbststudium unterstützt das Buch Studierende der Physik, des Nebenfaches und des Lehramts dabei, ein robustes Verständnis zentraler Konzepte der Mechanik und Thermodynamik zu entwickeln. Im Buch sind 40 Aufgaben mit direkt verlinkten Videoexperimenten, 12 mobile Videoanalyseaufgaben zur eigenständigen Aufnahme einfacher Freihandexperimente und 37 traditionelle Aufgaben enthalten. Verständliche und ausführliche Lösungen mit anschaulichen Grafiken und Beispielauswertungen und Vorschläge für Videoanalyse-Tools ergänzen alle Aufgaben. 

• Experimentalphysik
• Experimentelle Mechanik
• Mechanik
• Übungsaufgaben
• Tablet
• Wärmelehre
• Thermodynamik
• Smartphone
• Computer
• Video
• Videoaufgaben
• Videoanalyse

Besonders hervorzuheben: “Sehr innovativ und progressiv” (Wolfgang Kreitmair, Berufliche Abteilung, Staatliches Seminar für Didaktik und Lehrerbildung (Berufliche Schulen und Gymnasium) Weingarten)

“Die Möglichkeiten mit PC oder Smartphone Aufgaben lösen zu können stärkt die Motivation der Schüler.”
Besonders hervorzuheben: “ klassische Aufgabentypen werden mit modernen digitalen Hilfsmitteln gelöst.” (Roald Blei, Berufliches Gymnasium Technik, Berufskolleg Olsberg)

• Fachbereich Physik/Didaktik der Physik, Technische Universität Kaiserslautern, Kaiserslautern, Germany

  Sebastian Gröber, Pascal Klein

• FB Physik, Universität Kaiserslautern, Kaiserslautern, Germany

  Jochen Kuhn

• Technische Universität Kaiserslautern, Kaiserslautern, Germany

  Anett Fleischhauer

Sebastian Gröber ist seit 2008 wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Didaktik der Physik an der Technischen Universität Kaiserslautern, wo er 2012 promoviert hat. Sein Arbeits- und Forschungsschwerpunkt ist die Konzeption und Untersuchung videobasierter Lehr- und Lernmedien zum fachmethodisch gesteuerten Lernen in der universitären Präsenz- und Fernlehre.

Pascal Klein ist seit 2012 wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Didaktik der Physik an der Technischen Universität Kaiserslautern, wo er 2016 promoviert hat. Seine Forschungsschwerpunkte umfassen das aufgabenbasierte Lernen mit mobilen Medien im tertiären Bildungsbereich (Physik).

Jochen Kuhn  hat 2002 an der Universität Koblenz-Landau promoviert und dort 2009 habilitiert. Er ist seit 2012 Universitätsprofessor an der Technischen Universität Kaiserslautern und Leiter der Arbeitsgruppe Didaktik der Physik. Sein Arbeits- und Forschungsschwerpunkt ist die Konzeption und Untersuchung moderner, experimenteller Lehr- und Lernmedien im Rahmen einer „neuen Aufgabenkultur“ zur Verbindung von Fachdidaktik und Fachwissenschaft in Schule und Hochschule.

Anett Fleischauer  ist seit 2006 wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fachbereich Physik der TU Kaiserslautern und organisiert und betreut dort den Übungs- und Klausurbetrieb für die Experimentalphysik 1 und 2. Sie ist darüber hinaus verantwortlich für den Kontakt zwischen dem Fachbereich Physik und Schulen. Ihr früheres Arbeitsgebiet war die experimentelle Laser- und Atomphysik. 

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