Quanten-Atomphysik Quantum Atomic Physics

Abstract Mitarbeiter / Staff Förderung/Funding Publikationen/Publications Download Keywords: Curriculumentwicklung Atomphysik Schülervorverständnis Lernprozesse Evaluation Abstract: Seit etwa zwanzig Jahren wird in der Arbeitsgruppe Niedderer an der Entwicklung von Curriculum-Materialien für einen Atomphysik-Unterricht in der gymnasialen Oberstufe bzw. Grundkursen der Universität gearbeitet. Allgemeines Ziel dieses Konzeptes ist es, in der Schule das Bohrsche Atommodell durch ein modernes Orbitalmodell auf der Basis der Schrödinger-Gleichung zu ersetzen und dabei Anschaulichkeit, Anwendungsorientierung und Reduzierung des mathematischen Anspruches zu verbinden. Erreicht wird dieses durch folgende Spezifika des Konzepts: Der Grundbegriff "Zustand" wird am Beispiel stehender eindimensionaler, zweidimensionaler und dreidimensionaler Wellen eingeführt und mit denselben Modellbildungswerkzeugen mit dem Computer bearbeitet, die später auch für die Veranschaulichung und Berechnung von Atomen und Molekülen eingesetzt werden.  Wichtige Arbeitsergebnisse in diesem Projekt: 1988 Dissertation Thomas Bethge: Aspekte des Schülervorverständnisses zu grundlegenden Begriffen der Atomphysik - eine empirische Untersuchung in der Sekundarstufe II 1993 Dissertationsentwurf von Hanna Cassens: Entwicklung von Potentialtopfmodellen für die Behandlung von Molekülen und Festkörpern im Quantenphysik-Unterricht 1996 Dissertation Jürgen Petri: Der Lernpfad eines Schülers in der Atomphysik - eine Fallstudie in der Sekundarstufe II. Aachen: Mainz. 1997 Basistext für Schüler Hans Niedderer und Stefan Deylitz: "Atome, Moleküle und Festkörper - Verständnis ihrer Eigenschaften auf der Basis der Schrödinger-Gleichung unter Zuhilfenahme des Computers" 1999 Dissertation Stefan Deylitz: Lernergebnisse in der Quanten-Atomphysik. Evaluation des Bremer Unterrichtskonzepts. Berlin: Logos. 2000 "Mit der Schrödinger-Gleichung vom H-Atom zum Festkörper" Von Jürgen Petri für Lehrer überarbeitete, aktualisierte und ergänzte Fassung des Basistexts für Schüler von 1997 Mitarbeiter / Staff: Prof. Dr. Hans Niedderer Dr. Thomas Bethge (1985 - 1992) Hanna Cassens (1988 - 1993) Dr. Jürgen Petri (seit 1991) Dr. Stefan Deylitz (1996 - 1999) Marion Budde (seit 1999) Projektförderung / Funding: Fachbereich Physik (seit 1985 mit jeweils 0,5 Stelle) FNK Kommission für Forschungsplanung und wissenschaftlichen Nachwuchs (seit 1998 mit einem Doktoranden-Stipendium) Zurück Download Basistexte bereit zum Download Niedderer H. & Deylitz, S.: Atome, Moleküle und Festkörper - Verständnis ihrer Eigenschaften auf der Basis der Schrödinger-Gleichung unter Zuhilfenahme des Computers. Basistext für Schüler. Universität Bremen: Institut für Didaktik der Physik 1997 (117 S.) Niedderer, H. & Deylitz, S. (1998): Introduction to Atomic Physics - A concept based on the Schrödinger equation. Textbook for students. Perth/Bremen (30 pages). Teil 1 Teil 2 Anhang Niedderer, H. & Petri, J. (2000): Mit der Schrödinger-Gleichung vom H-Atom zum Festkörper. Unterrichtskonzept für Lehrer (154 S.) (überarbeitete, aktualisierte und ergänzte Fassung des Basistexts für Schüler von 1997) Download in 3 Teilen Veröffentlichungen Bayer, H.(1986). Schülervorstellungen beim Übergang vom Bohrschen zum wellenmechanischen Atommodell. In W. Kuhn (Hrsg.), Vorträge Physikertagung Giessen, Fachausschuß Didaktik der Physik, Giessen: DPG, S. 249-256 Bethge, T. (1988). Aspekte des Schülervorverständnisses zu grundlegenden Begriffen der Atomphysik. Dissertation, Universität Bremen. Bethge, T. (1992). Schülervorstellungen zu grundlegenden Begriffen der Atomphysik. In: Fischler, H. (Hrsg.): Quantenphysik in der Schule, Kiel: IPN, S. 215-233 Bormann, M. (1987). Das Schülervorverständnis zum Themenbereich "Modellvorstellungen zu Licht und Elektronen". In W. Kuhn (Hrsg.), Vorträge Physikertagung, Fachausschuß Didaktik der Physik, Giessen: DPG, S. 475-481 Cassens, H. (1990). Anwendungen zum Potentialtopfkonzept- polare und unpolare Atombindung.In W. Kuhn (Hrsg.), Vorträge Physikertagung 1990 Giessen (pp. 331-337). DPG, Fachausschuß Didaktik der Physik, Giessen Cassens, H. (1992). Anwendungen quantenphysikalischer Erkenntnisse im Unterricht. In: Fischler, H. (Hrsg.): Quantenphysik in der Schule, Kiel: IPN, S. 114-133 Deylitz, S., Niedderer, H. (1998). Mit Erwin Schrödinger im Leistungskurs - Eine Evaluation des Bremer Unterrichtskonzepts "Anwendungsorientierte Atomphysik in der Sek. II" - In H. Behrendt (Hrsg.). Zur Didaktik der Physik und Chemie. Alsbach: Leuchtturm, 322-324 Niedderer, H. (1983). Mechanische Analogieexperimente für Wellenfunktionen in verschiedenen Potentialtöpfen. In: Scharmann, A., Hofstaetter,A., Kuhn, W. (Hrsg.): Vorträge auf der Physikertagung 1983, Universität Gießen, S. 516-524. Niedderer, H. (1984). Stehende Seilwellen mit variabler Massendichte zur ein-dimensionalen Simulation der Psi-Funktion im H-Atom. Der Phy-sikunterricht 15, Heft 1, 64-68 Niedderer, H. (1987). Die chemische Bindung im H2+-Molekül - veranschaulicht und berechnet mit zwei einfachen Potentialtopfmodellen. In W. Kuhn (Hrsg.), Vorträge Physikertagung 1987 Berlin (pp. 564-578). DPG, Fachausschuß Didaktik der Physik, Giessen. Niedderer, H., Bethge, T., Cassens, H. (1990). A Simplified Quantum Model - a Teaching Approach and Evaluation of Understanding. In: P.L. Lijnse, P. Licht, W. De Vos, & A.J. Waarlo (Eds.), Relating Macroscopic Phenomena to Microscopic Particles - A Central Problem in Secundary Science Education (S. 67-80). Utrecht : CD-ß Press. Niedderer, H.(1991) Eine Unterrichtsfallstudie zur Atomphysik. In H. Wiesner (Hrsg.), Aufsätze zur Didaktik der Physik II. Bad Salzdetfurth: Franzbecker . Niedderer, H. (1992) Atomphysik mit anschaulichen Quantenmodell, in: Fischler, H. (Hrsg.): Quantenphysik in der Schule, Kiel: IPN, 88-113 Niedderer, H., Caqssens, H., Petri, J. (1994) Anwendungsorientierte Atomphysik in der S II - Zustaende und Orbitale von Atomen, Molekuelen, Festkoerpern. Physik i.d. Schule 32, 266-270 and 339-340. Niedderer, H., Bethge, T., Cassens, H., Petri, J. (1996) Teaching quantum atomic physics in college and research results about a learning pathway. Proceedings of the International Conference on Undergraduate Physics Education (ICUPE). University of Maryland, College Park, USA, July 31 - August 3, in print Petri, J. (1996) Der Lernpfad eines Schuelers in der Atomphysik - Eine Fallstudie in der Sekundarstufe II - (The learning pathway of one student in atomic physics - A case study in upper high school). Doctoral dissertation, University of Bremen. (Aachen: Mainz), 365 pages Petri, J., Niedderer, H. (1998). A learning pathway in high-school level quantum atomic physics. Int. J. Sci. Educ., Vol. 20, No. 9, 1075-1088 Petri, J., Niedderer, H. (1998). Die Rolle des Weltbildes beim Lernen von Atomphysik - Eine Fallstudie zum Lernpfad eines Schülers. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften ZfDN 4 (1998), Heft 3, S. 3 - 18 Zurück Last modifications made on July 20, 2000 by Horst Schecker