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.
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.
Schulbuch mit DVD-ROM
Schulbuch mit DVD-ROM Vertiefungen und Herleitungen Animationen, Simulationen, Bildschirmexperimente und Videos Interaktive Übungen zur Kontrolle des eigenen Lernerfolgs
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.
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.
„Jede Wirkung in der Natur geschieht auf dem kürzesten Wege.“ (Leonardo da Vinci) Das Fermat-Prinzip steht in der vorliegenden Arbeit nicht nur für Schönheit und Einfachheit in der Physik sondern darüber hinaus für Verständlichkeit. Der Autor demonstriert dies am Beispiel der Optik, indem er nachweist, daß die unterschiedlichsten optischen Erscheinungen aus dem Blickwinkel des Lichtweges einer einfachen und vor allem einheitlichen Sehweise unterworfen werden können und ein tieferes Verstehen der Optik ermöglichen. Das Fermat-Prinzip gehört zu jenen Extremalprinzipien, deren Bedeutung im Laufe der Geschichte der Naturwissenschaften immer wieder hervorgehoben wurde. 'Die Vollkommenheit einer Welt, in der Extremalprinzipien gelten, besteht aber darin, daß sie in dem einfachsten, für den Geist durchsichtigen Gesetz den größten Reichtum an Erscheinungen zusammenfaßt; sie besteht darin, daß eine solche Welt die größte geistige Schönheit besitzt' (C. F. v. Weizsäcker: Zum Weltbild der Physik). Sofern wir 'das Wirkliche nicht anders denken, als indem wir es ans der Fülle des Möglichen aussondern', werde aus der Perspektive des Fermat-Prinzips deutlich, daß ein möglicher Lichtweg nichts weiter sei, als eine geometrische Kurve. Demgegenüber erscheine 'ein wirklicher Lichtweg. für einen lebendig beobachtenden Menschen (als) eine Straße der Wunder' (a. a.0.). Ob und inwieweit ein solches Wunder im Klassenraum zuwege gebracht wird, muß jeweils der konkrete Unterricht erweisen. Wesentliche sachstrukturelle, didaktische und unterrichtspraktische Voraussetzungen dazu liefert die vorliegende Arbeit indem in ihr als bewußte Alternative zum herkömmlichen Vorgehen eine Optik aus der Perspektive des Fermat-Prinzips entwickelt wird. Die damit verbundene Erwartung, ein einfacheres und tieferes Verständnis der Optik zu ermöglichen, als es im herkömmlichen Schulunterricht möglich erscheint wird durch konkrete mit zahlreichen Experimenten angereicherte Unterrichtsvorschläge untermauert.
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.
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.