Die Lehrbuchreihe behandelt alle relevanten Teilgebiete der Physik für die Lehramtsausbildung auf Anfängerniveau. Besonderes Augenmerk liegt auf Schülervorstellungen und Lernschwierigkeiten, die in die fachliche Darstellung integriert sind. Zudem werden zahlreiche Experimente vorgestellt, die sich für den Einsatz im schulischen Physikunterricht eignen, was die praktische Anwendbarkeit der Inhalte unterstreicht.
Das Lehrbuch verdeutlicht die Anwendung der frei erhältlichen Software ‚GeoGebra‘, um mathematische und geometrische Zusammenhänge experimentell zu begreifen. Vom Autor entwickelte Modelle ermöglichen das selbständige Arbeiten an Problemstellungen in der Optik von einfachen Strahlenkonstruktionen über Beugungsphänomene bis hin zur Lichtausbreitung für die Spezielle Relativitätstheorie.
Schulbuch
Die curricularen Inhalte folgen einem wiederkehrenden Doppelseitenprinzip: Jede Doppelseite des Lehrbuchs startet mit einem optisch reizvollen Bild - viele Themen werden auf diese Weise durch überraschende Kontexte eingeleitet. Direkt im Anschluss gibt es Antworten auf die wichtigsten Fragen: Wie ordnet sich das Thema in den physikalischen Zusammenhang ein, welches sind die zentralen Begriffe und Aussagen? Eine übersichtliche Darstellung der typischen Experimente, Herleitungen und Anwendungen sowie eine ausgewogene Auswahl von Aufgaben schließen sich an. Ein neuartiges Verweissystem am Fuß der Doppelseite regt zum Weiterblättern und Weiterdenken an. Dieser Aufbau ermöglicht es Ihnen, bei jedem Thema den Grad der Vertiefung individuell und lerngruppenadäquat festzulegen. Den Lernenden erleichtert die klare Struktur das Nacharbeiten und die Prüfungsvorbereitung. Zahlreiche Sonderseiten machen die Stoffdarstellung komplett. Es gibt sie zu wissenschaftshistorischen Meilensteinen, zu grundlegenden Ideen, die sich durch viele Teilgebiete der Physik ziehen und zu modernen Anwendungen, die unseren Alltag zunehmend bestimmen. Immer am Ende größerer Abschnitte: Übergreifende Aufgaben aus allen Anforderungs- und Kompetenzbereichen sowie systematisierende Zusammenfassungen des Lehrstoffs. Eine kompakte Darstellung mathematischer und physikalischer Fachmethoden rundet das Buch ab.
Die curricularen Inhalte folgen einem wiederkehrenden Doppelseitenprinzip: Jede Doppelseite des Lehrbuchs startet mit einem optisch reizvollen Bild - viele Themen werden auf diese Weise durch überraschende Kontexte eingeleitet. Direkt im Anschluss gibt es Antworten auf die wichtigsten Fragen: Wie ordnet sich das Thema in den physikalischen Zusammenhang ein, welches sind die zentralen Begriffe und Aussagen? Eine übersichtliche Darstellung der typischen Experimente, Herleitungen und Anwendungen sowie eine ausgewogene Auswahl von Aufgaben schließen sich an. Ein neuartiges Verweissystem am Fuß der Doppelseite regt zum Weiterblättern und Weiterdenken an. Dieser Aufbau ermöglicht es Ihnen, bei jedem Thema den Grad der Vertiefung individuell und lerngruppenadäquat festzulegen. Den Lernenden erleichtert die klare Struktur das Nacharbeiten und die Prüfungsvorbereitung. Zahlreiche Sonderseiten machen die Stoffdarstellung komplett. Es gibt siezu wissenschaftshistorischen Meilensteinen, zu grundlegenden Ideen, die sich durch viele Teilgebiete der Physik ziehen undzu modernen Anwendungen, die unseren Alltag zunehmend bestimmen. Immer am Ende größerer Abschnitte: Übergreifende Aufgaben aus allen Anforderungs- und Kompetenzbereichen sowie systematisierende Zusammenfassungen des Lehrstoffs. Eine kompakte Darstellung mathematischer und physikalischer Fachmethoden rundet das Buch ab.
Nicht die Lösung ist es, die Naturwissenschaft interessant macht, sondern die Lust am Lösen, die Bereitschaft zur Hingabe an das Problem. Das ist der Grundgedanke des genetischen Lehrens: Dass es Fragen gibt, die Lösungen sind zweitrangig. Diesen Auftrag haben auch die in diesem Band zusammengefassten physikdidaktischen Miniaturen: Fragen zu identifizieren, welche die Auseinandersetzung suchen. vspace1ex Zu der Textsammlung Lutz-Helmut Schön zu Ehren haben beigetragen: Udo Backhaus, Peter Buck, Roger Erb, Helmut Fischler, Johannes Grebe-Ellis, Gabriele Krüger, Joachim Lotz, Torsten Mihr, Helmut Mikelskis, Marc Müller, Andreas Palmer, Burkhard Priemer, H. Joachim Schlichting, Wilfried Sommer, Peter Stettler, Elke Sumfleth, Stefan Uhlmann und Maik Walpuski.
Schulbuch mit DVD-ROM
Schulbuch mit DVD-ROM Vertiefungen und Herleitungen Animationen, Simulationen, Bildschirmexperimente und Videos Interaktive Übungen zur Kontrolle des eigenen Lernerfolgs
Der Physiker Professor Dr. Roger Erb erklärt, warum Licht und Farbe so wahrgenommen werden, wie wir sie kennen. Manches erscheint ganz einfach und schnell erzählt, für anderes nimmt er uns mit auf eine Gedankenreise, so dass viele verborgene Zusammenhänge verstanden werden. Die psychologische Wirkung einzelner Farben und wie man mit Farbe gestalten kann, stellt der Architekt Stephan Zelewski anhand von Beispielen in einem eigenen Kapitel dar.
„Jede Wirkung in der Natur geschieht auf dem kürzesten Wege.“ (Leonardo da Vinci) Das Fermat-Prinzip steht hier für Schönheit, Einfachheit und Verständlichkeit in der Physik. Der Autor zeigt, dass verschiedene optische Phänomene durch die Betrachtung des Lichtweges in einer einheitlichen Sichtweise erfasst werden können, was ein tieferes Verständnis der Optik ermöglicht. Als Extremalprinzip hat das Fermat-Prinzip in der Geschichte der Naturwissenschaften immer wieder an Bedeutung gewonnen. „Die Vollkommenheit einer Welt, in der Extremalprinzipien gelten, besteht darin, dass sie in dem einfachsten, für den Geist durchsichtigen Gesetz den größten Reichtum an Erscheinungen zusammenfasst“ (C. F. v. Weizsäcker). Aus der Perspektive des Fermat-Prinzips wird deutlich, dass ein möglicher Lichtweg lediglich eine geometrische Kurve ist, während ein wirklicher Lichtweg für einen lebendig beobachtenden Menschen „eine Straße der Wunder“ darstellt. Ob und wie solche Wunder im Klassenraum verwirklicht werden, muss der konkrete Unterricht zeigen. Die Arbeit bietet wesentliche sachstrukturelle, didaktische und praktische Voraussetzungen, indem sie eine Optik aus der Sicht des Fermat-Prinzips entwickelt. Die Erwartung, ein einfacheres und tieferes Verständnis der Optik zu ermöglichen, wird durch konkrete Unterrichtsvorschläge unterstützt, die mit zahlreichen Experimenten angereichert sind.