Didaktisch rekonstruierte Materialwissenschaft
Anna Donhauser
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Anna Donhauser, Didaktisch rekonstruierte Materialwissenschaft (2017), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832592424
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Beschreibung / Abstract
Die Aufbereitung fachwissenschaftlicher Inhalte zu Lerngelegenheiten für Schülerinnen und Schüler bildet eine zentrale Aufgabe der Fachdidaktik. Diesen Weg von der komplexen Wissenschaft zum Lerninhalt unterstützt das Konzept der "didaktischen Rekonstruktion". Eine Modifikation verschiedener Elementarisierungs- und Rekonstruktionsmodelle bildet die Grundlage dieser Arbeit: der Aufbau eines Schülerlabors für den materialwissenschaftlichen Exzellenzcluster Engineering of Advanced Materials (EAM). Diese Exzellenzforschung entwickelt interdisziplinär Hochleistungsmaterialien und Methoden, um die funktionalen Eigenschaften dieser Materialien gezielt zu formen. Ergebnisse und Arbeitsweise des "EAM" sollen für Schulklassen im Lernort Schülerlabor zugänglich gemacht werden. Um die Schülerperspektive im Rekonstruktionsprozess berücksichtigen zu können, müssen vorab Interessen, motivationale Einstellungen und Lernschwierigkeiten der Schülerinnen und Schüler ermittelt werden.
Regenerative Energiesysteme bilden mit Photovoltaik, chemischen Energiespeichern und Windenergiekonversion den thematischen Rahmen der einzelnen Experimente. Die vorliegende Arbeit beschreibt den Rekonstruktionsprozess von der Materialwissenschaft zum Schülerlabor und stellt die einzelnen Experimentierstationen mit ihren curricularen Verbindungen, notwendigem Vorwissen und deren Bezug zu moderner Forschung vor.
Regenerative Energiesysteme bilden mit Photovoltaik, chemischen Energiespeichern und Windenergiekonversion den thematischen Rahmen der einzelnen Experimente. Die vorliegende Arbeit beschreibt den Rekonstruktionsprozess von der Materialwissenschaft zum Schülerlabor und stellt die einzelnen Experimentierstationen mit ihren curricularen Verbindungen, notwendigem Vorwissen und deren Bezug zu moderner Forschung vor.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Einleitung
- 2 Wissenschaftskommunikation durch didaktische Rekonstruktion
- 2.1 Lernort Schülerlabor
- 2.2 Von der Fachwissenschaft zum Lerninhalt
- 2.3 Modell der Didaktischen Rekonstruktion
- 2.4 Didaktische Rekonstruktion materialwissenschaftlicher Forschungsinhalte im EAM-Schülerlabor
- 3 Das EAM-Schülerlabor Physik
- 3.1 Der Energiebegriff im Schülerlabor
- 3.2 Inhaltliche und organisatorische Strukturierung
- 3.3 Inhaltsvermittlung und Anleitung der Experimente
- 4 Experimente im EAM-Schülerlabor
- 4.1 Photovoltaik
- 4.2 Chemische Energiespeicher
- 4.3 Windenergiekonversion
- 5 Zusammenfassung und Ausblick
- Anhang A: Experimentelle Anleitungen
- Anhang B: Daten-CD
- Danksagung
- Literatur