Wärmelehre mit der Entropie - Evaluation eines Unterrichtskonzeptes

Theory of heat with Entropy – Evaluation of a lesson plan

  • Zahlreiche Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass Schüler beim Verstehen des Begriffes Energie Schwierigkeiten haben. Es wird ein Unterrichtskonzept vorgestellt, welches entsprechend der ,,Energiequadriga‘‘ von R. Duit (1986) die Energieaspekte Konzeptualisierung von Energie, Energietransport, Energieumwandlung, Energieerhaltung und Energieentwertung beinhalten. Eine umfangreiche Literaturrecherche hat ergeben, dass dieser Unterrichtsansatz noch nicht wissenschaftlich untersucht worden ist. Ein Ziel der vorliegenden Studie ist es herauszufinden, ob dieser Ansatz Vorteile für das Verständnis der Schüler zum Energiebegriff in der Wärmelehre bringt. In dieser Studie wird eine neu entwickelte Unterrichtsequenz vorgestellt, welche auf diesem didaktischen Ansatz und einer weiteren didaktischen Analyse der bisher durchgeführten Studien beruht. Daran schließen sich die Darstellung der Untersuchungsmethoden und der daraus gewonnen Ergebnisse an. Der Lernerfolg einer Testgruppe, die nach dem neuen Unterrichtskonzept unterrichtet wurde, und der Lernerfolg einer Kontrollgruppe, die nach dem bisherigen Lehrplan unterrichtet wurde, werden mit einander verglichen. Die zugehörige Evaluation zeigt, dass das Verständnis der Schüler für energetische und thermodynamische Alltagsphänomene besser ist, wenn sie den physikalischen Begriff ,,Wärme‘‘ in die Begriffe ,,thermische Energie‘‘ und ,,Entropie‘‘ aufteilen.
  • Numerous research has shown that pupils have problems with understanding the term ´´energy“. An evaluation of a lesson plan will be introduced which contains the energy aspects conception of energy, transport of energy, transformation of energy, preservation of energy and devaluation of energy according to the ‘‘energy quadriga“ of R.Duit (1986). The result of an extensive investigation in literature was that this lesson plan has not been scientifically investigated yet. One aim of this submitted study is to find out if this plan contains advantages for pupil understanding of the term energy in the theory of heat. This study will introduce a newly developed lesson sequence which is based on this didactic premise and another didactic analysis of previous studies. Concludingly the description of survey methods and these results takes place. The learning success of one test group which was tought with the new lesson plan will be compared with the other test group which was tought with the conventional lesson plan. The evaluation attached to it demonstrates that the process of pupil’s understanding dealing with energy-related and thermodynamic phenomena of everyday life is better when they split up the physical notion ´´Heat“ into the notion of ´´Thermal Energy“ and ´´Entropy“.

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Metadaten
Author:André Dabelow
URN:urn:nbn:de:bsz:747-opus-755
Advisor:Herbert Gerstberger
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2011/08/05
Date of first Publication:2011/08/05
Publishing Institution:Pädagogische Hochschule Weingarten
Granting Institution:Pädagogische Hochschule Weingarten
Date of final exam:2010/11/09
Release Date:2011/08/05
Tag:energie; entropy; heat
GND Keyword:Energie; Entropie; Irreversibler Prozess; Umkehrbarkeit; Wärmemenge
Institutes:Pädagogische Hochschule Weingarten / Fakultät II (PH)
Dewey Decimal Classification:500 Naturwissenschaften und Mathematik / 530 Physik
Licence (German):License LogoVeröffentlichungsvertrag für Publikationen mit Print on Demand

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