Entwicklung eines Lehrkonzepts für eine elementare Quantenmechanik: formuliert mit In-Out Symbolen
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Logos Verlag Berlin
[2022]
|
| Schriftenreihe: | Studien zum Physik- und Chemielernen
Band 337 |
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| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 289 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.5 cm |
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1.
EINLEITUNG
.
1
1.1
ZIELE
.
2
1.2
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
4
TEIL
I
DIDAKTIK
DER
QUANTENPHYSIK
.
5
2.
KONZEPTE
ZUR
QUANTENPHYSIK.
6
2.1
LEHRBUECHER
.
7
2.2
SCHULBUECHER
.
11
2.2.1
PHYSIK
GYMNASIUM
SEK
II
.
11
2.2.2
UNIVERSUM
PHYSIK
.
13
2.2.3
IMPULSE
PHYSIK
.
14
2.2.4
BIG
BANG
2
.
16
2.2.5
METZLER
PHYSIK
.
20
2.3
LEHRKONZEPTE
.
26
2.3.1
BRACHNER
UND
FICHTNER
.
26
2.3.2
BERLINER
KONZEPT
.
27
2.3.3
BREMER
KONZEPT
.
28
2.3.4
KUEBLBECK,
ERB,
WERNER
UND
BADER
.
28
2.3.5
WUERZBURGER
QUANTENPHYSIK-KONZEPT
.
29
2.3.6
DAS
MUENCHENER
UNTERRICHTSKONZEPT
ZUR
QUANTENMECHANIK.
34
3.
NOTWENDIGKEIT
EINES
NEUEN
KONZEPTS
.
41
3.1
RAHMENBEDINGUNGEN
DER
ZIELGRUPPE
.
42
3.2
STRUKTUR
UND
DIDAKTISCHER
ANSATZ
DES
IN-OUT-FORMALISMUS
.
44
3.3
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
.
54
3.3.1
FACHLICHE
GRUNDLAGEN
.
54
3.3.2
DIDAKTISCHE
GRUNDLAGEN
.
62
TEIL
II
DAS
LEHRKONZEPT.
67
4.
KLASSISCHE
MECHANIK
.
69
4.1
VERSAGEN
KLASSISCHER
MECHANIK
.
69
4.2
KLASSISCHE
MECHANIK
MIT
SYMBOLEN
.
72
4.2.1
DIE
PRAEPARATION
.
72
4.2.2
DIE
KLASSISCHE
DETEKTION
.
75
4.2.3
DIE
SELEKTION
-
DOPPELSPALT
.
78
5.
QUANTENMECHANISCHE
SYMBOLIK
UND
RECHENREGELN
.
81
5.1
QUANTENMECHANISCHE
SYMBOLIK
AM
EINZELSPALT
.
83
5.2
QUANTENMECHANISCHE
SYMBOLIK
AM
DOPPELSPALT
.
87
5.3
QUANTENMECHANISCHE
SYMBOLIK
IN
MEHREREN
EBENEN
.
89
5.4
INTERPRETATION
.
94
5.4.1
WELLE-TEILCHEN-DUALISMUS
.
94
5.4.2
WAHRSCHEINLICHKEITSINTERPRETATION
.
97
5.4.3
DAS
KOMPLEMENTARITAETSPRINZIP
.
101
6.
ENERGIE
MIKROSKOPISCHER
TEILCHEN
.
108
6.1
DER
POTENTIALTOPF
.
108
6.2
INTERFERENZ
KLASSISCHER
WELLEN
.
113
6.3
DE-BROGLIE
WELLENLAENGE
.
118
6.4
SCHROEDINGERGLEICHUNG
.
123
6.5
EXPERIMENTELLER
NACHWEIS
.
134
6.5.1
VERSUCHSAUFBAU
.
134
6.5.2
FOLGERUNGEN
.
138
7.
EIGENSCHAFTEN
VON
WELLENFUNKTIONEN
.
140
7.1
TUNNELEFFEKT
.
149
7.2
DARSTELLUNG
VON
POTENTIALEN
UND
WELLENFUNKTIONEN
.
154
7.3
HEISENBERGSCHE
UNSCHAERFERELATION
.
159
8.
DAS
PHOTON
.
165
9.
MATHEMATIK
.
172
9.1
KOMPLEXE
ZAHLEN
.
172
9.1.1
MOTIVATION
.
172
9.1.2
DARSTELLUNG
IN
POLARKOORDINATEN
.
174
9.1.3
KOMPLEXE
ZAHLEN
IN
DER
PHYSIK
.
176
9.2
DIFFERENTIALGLEICHUNGEN
.
181
9.2.1
GRUNDLAGEN
.
182
9.2.2
GETRENNTE
VERAENDERLICHE
.
184
9.2.3
LINEARE
DGL
ZWEITER
ORDNUNG
MIT
KONSTANTEN
KOEFFIZIENTEN
.
187
9.2.4
LOESUNGSANSATZ
HOMOGENE
LOESUNG
.
188
9.2.5
LOESUNGSANSATZ
INHOMOGENE
LOESUNG
.
190
10.
MUSTERLOESUNGEN
.
195
TEIL
HI
STUDIENDESIGN
UND
EVALUATION
.
223
11.
DATENERHEBUNG
.
224
11.1
ERHEBUNGSMETHODEN
.
224
11.2
PROBANDENGRUPPEN
.
228
11.2.1
PILOTIERUNG
DES
ANSATZES
.
228
11.2.2
PILOTIERUNG
DES
KONZEPTS
.
229
11.2.3
HAUPTSTUDIE
.
232
12.
ERGEBNISSE
.
245
12.1
QUANTITATIVE
ERGEBNISSE
.
245
12.2
QUALITATIVE
ERGEBNISSE
.
265
12.3
KRITIK
UND
AUSBLICK
.
267
12.3.1
STUDIENVERLAUF
.
267
12.3.2
FRAGEBOGEN
.
268
12.3.3
AUFBAU
DES
LEHRKONZEPTS
.
270
13.
ZUSAMMENFASSUNG
.
271
IV
LITERATURVERZEICHNIS
.
273
V
ANHANG
.
283 |
| adam_txt |
1.
EINLEITUNG
.
1
1.1
ZIELE
.
2
1.2
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
4
TEIL
I
DIDAKTIK
DER
QUANTENPHYSIK
.
5
2.
KONZEPTE
ZUR
QUANTENPHYSIK.
6
2.1
LEHRBUECHER
.
7
2.2
SCHULBUECHER
.
11
2.2.1
PHYSIK
GYMNASIUM
SEK
II
.
11
2.2.2
UNIVERSUM
PHYSIK
.
13
2.2.3
IMPULSE
PHYSIK
.
14
2.2.4
BIG
BANG
2
.
16
2.2.5
METZLER
PHYSIK
.
20
2.3
LEHRKONZEPTE
.
26
2.3.1
BRACHNER
UND
FICHTNER
.
26
2.3.2
BERLINER
KONZEPT
.
27
2.3.3
BREMER
KONZEPT
.
28
2.3.4
KUEBLBECK,
ERB,
WERNER
UND
BADER
.
28
2.3.5
WUERZBURGER
QUANTENPHYSIK-KONZEPT
.
29
2.3.6
DAS
MUENCHENER
UNTERRICHTSKONZEPT
ZUR
QUANTENMECHANIK.
34
3.
NOTWENDIGKEIT
EINES
NEUEN
KONZEPTS
.
41
3.1
RAHMENBEDINGUNGEN
DER
ZIELGRUPPE
.
42
3.2
STRUKTUR
UND
DIDAKTISCHER
ANSATZ
DES
IN-OUT-FORMALISMUS
.
44
3.3
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
.
54
3.3.1
FACHLICHE
GRUNDLAGEN
.
54
3.3.2
DIDAKTISCHE
GRUNDLAGEN
.
62
TEIL
II
DAS
LEHRKONZEPT.
67
4.
KLASSISCHE
MECHANIK
.
69
4.1
VERSAGEN
KLASSISCHER
MECHANIK
.
69
4.2
KLASSISCHE
MECHANIK
MIT
SYMBOLEN
.
72
4.2.1
DIE
PRAEPARATION
.
72
4.2.2
DIE
KLASSISCHE
DETEKTION
.
75
4.2.3
DIE
SELEKTION
-
DOPPELSPALT
.
78
5.
QUANTENMECHANISCHE
SYMBOLIK
UND
RECHENREGELN
.
81
5.1
QUANTENMECHANISCHE
SYMBOLIK
AM
EINZELSPALT
.
83
5.2
QUANTENMECHANISCHE
SYMBOLIK
AM
DOPPELSPALT
.
87
5.3
QUANTENMECHANISCHE
SYMBOLIK
IN
MEHREREN
EBENEN
.
89
5.4
INTERPRETATION
.
94
5.4.1
WELLE-TEILCHEN-DUALISMUS
.
94
5.4.2
WAHRSCHEINLICHKEITSINTERPRETATION
.
97
5.4.3
DAS
KOMPLEMENTARITAETSPRINZIP
.
101
6.
ENERGIE
MIKROSKOPISCHER
TEILCHEN
.
108
6.1
DER
POTENTIALTOPF
.
108
6.2
INTERFERENZ
KLASSISCHER
WELLEN
.
113
6.3
DE-BROGLIE
WELLENLAENGE
.
118
6.4
SCHROEDINGERGLEICHUNG
.
123
6.5
EXPERIMENTELLER
NACHWEIS
.
134
6.5.1
VERSUCHSAUFBAU
.
134
6.5.2
FOLGERUNGEN
.
138
7.
EIGENSCHAFTEN
VON
WELLENFUNKTIONEN
.
140
7.1
TUNNELEFFEKT
.
149
7.2
DARSTELLUNG
VON
POTENTIALEN
UND
WELLENFUNKTIONEN
.
154
7.3
HEISENBERGSCHE
UNSCHAERFERELATION
.
159
8.
DAS
PHOTON
.
165
9.
MATHEMATIK
.
172
9.1
KOMPLEXE
ZAHLEN
.
172
9.1.1
MOTIVATION
.
172
9.1.2
DARSTELLUNG
IN
POLARKOORDINATEN
.
174
9.1.3
KOMPLEXE
ZAHLEN
IN
DER
PHYSIK
.
176
9.2
DIFFERENTIALGLEICHUNGEN
.
181
9.2.1
GRUNDLAGEN
.
182
9.2.2
GETRENNTE
VERAENDERLICHE
.
184
9.2.3
LINEARE
DGL
ZWEITER
ORDNUNG
MIT
KONSTANTEN
KOEFFIZIENTEN
.
187
9.2.4
LOESUNGSANSATZ
HOMOGENE
LOESUNG
.
188
9.2.5
LOESUNGSANSATZ
INHOMOGENE
LOESUNG
.
190
10.
MUSTERLOESUNGEN
.
195
TEIL
HI
STUDIENDESIGN
UND
EVALUATION
.
223
11.
DATENERHEBUNG
.
224
11.1
ERHEBUNGSMETHODEN
.
224
11.2
PROBANDENGRUPPEN
.
228
11.2.1
PILOTIERUNG
DES
ANSATZES
.
228
11.2.2
PILOTIERUNG
DES
KONZEPTS
.
229
11.2.3
HAUPTSTUDIE
.
232
12.
ERGEBNISSE
.
245
12.1
QUANTITATIVE
ERGEBNISSE
.
245
12.2
QUALITATIVE
ERGEBNISSE
.
265
12.3
KRITIK
UND
AUSBLICK
.
267
12.3.1
STUDIENVERLAUF
.
267
12.3.2
FRAGEBOGEN
.
268
12.3.3
AUFBAU
DES
LEHRKONZEPTS
.
270
13.
ZUSAMMENFASSUNG
.
271
IV
LITERATURVERZEICHNIS
.
273
V
ANHANG
.
283 |
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