Advertisement

Hands-on- & Minds-on- Teilchenphysikexperimente im CERN-Schülerlabor S’Cool LAB

Chapter
  • 291 Downloads

Zusammenfassung

Spannender und kognitiv aktivierender Unterricht sollte Jugendlichen die Möglichkeit geben, sich selbsttätig mit einem für sie interessanten Unterrichtsgegenstand zu beschäftigen und dabei ihre bestehenden Wissensstrukturen zu erweitern, z. B. in der Form von gut durchdachten Schülerexperimenten. Die Komplexität der Teilchenphysik erschwert dieses Vorhaben allerdings, da das benötigte Equipment für Schulen oft zu teuer und schwer zugänglich ist. Aus ähnlichen Gründen wurden in den letzten Jahren in verschiedenen Gebieten moderner Wissenschaft zahlreiche Schülerlabore zur Wissenschaftskommunikation geschaffen, die mittels ihrer Spezialisierung und moderner Ausstattung Experimentiergelegenheiten schaffen, um Jugendlichen einen Einblick in die aktuelle Forschung zu geben.

Literatur

  1. Anderson JR (2014) Cognitive psychology and its implications. W.H. Freeman & Co Ltd, New YorkGoogle Scholar
  2. Baddeley A (1994) The magical number seven: still magic after all these years? Psychol Rev 101(2):353–356CrossRefGoogle Scholar
  3. Brovelli D (2018) Wirksamer Physikunterricht. Schneider, BaltmannsweilerGoogle Scholar
  4. Duit R, Gropengiesser H, Kattmann U, Komorek M, Parchmann I (2012) The model of educational reconstruction – a framework for improving teaching and learning science. Sci Edu Res Prac Eur 5:13–37 CrossRefGoogle Scholar
  5. Haupt OJ, Domjahn J, Martin U, Skiebe-Corrette P, Vorst S, Zehren W, Hempelmann R (2013) Schülerlabor – Begriffsschärfung und Kategorisierung. MNU 66(6):324–330Google Scholar
  6. Hoffmann L (2002) Promoting girls’ interest and achievement in physics classes for beginners. Learn Instr 12(4):447–465CrossRefGoogle Scholar
  7. Hynd CR, McWhorter JY, Phares VL, Suttles CW (1994) The role of instructional variables in conceptual change in high school physics topics. J Res Sci Teach 31(9):933–946CrossRefGoogle Scholar
  8. Kirschner PA, Sweller J, Clark RE (2006) Why minimal guidance during instruction does not work: an analysis of the failure of constructivist, discovery, problem-based, experiential, and inquiry-based teaching. Educ Psychol 41(2):75–86CrossRefGoogle Scholar
  9. Klaassen CWJM, Eijkelhof HMC, Lijnse PL (1990) Considering an alternative approach to teaching radioactivity. In: Lijnse P (Hrsg.) Relating macroscopic phenomena to microscopic particles: a central problem in secondary science education. Cd-B Press, Utrecht, pp 304–316Google Scholar
  10. Lawson AE (2004) The nature and development of scientific reasoning: a synthetic view. Int J Sci Math Educ 2(3):307CrossRefGoogle Scholar
  11. Maloney DP (1985) Charged poles? Phys Educ 20(6):310ADSCrossRefGoogle Scholar
  12. McGinness L, Dührkoop S, Jansky A, Keller O, Lorenz A, Schmeling S, Wendt K, Woithe J (2019) 3D-printable model of a particle trap: development and use in the physics classroom. J Open Hardware 3(1):1–9CrossRefGoogle Scholar
  13. McGinness L, Dührkoop S, Jansky A, Woithe J (2019) 3D printable quark puzzle: a model to build your own particle systems. Phys Teach (accepted)Google Scholar
  14. Miller K, Lasry N, Chu K, Mazur E (2013) Role of physics lecture demonstrations in conceptual learning. Phys Rev Spec Top – Phys Educ Res 9(2):020113ADSCrossRefGoogle Scholar
  15. Nussbaum J, Novick S (1982) Alternative frameworks, conceptual conflict and accommodation: toward a principled teaching strategy. Instr Sci 11(3):183–200CrossRefGoogle Scholar
  16. S’Cool LAB-Website (2019) https://cern.ch/s-cool-lab
  17. Swarat S, Ortony A, Revelle W (2012) Activity matters: understanding student interest in school science. J Res Sci Teach 49(4):515–537CrossRefGoogle Scholar
  18. Toulmin SE (2003) The uses of argument. Cambridge University Press, CambridgeCrossRefGoogle Scholar
  19. White R, Gunstone R (1992) Probing understanding. Routledge, LondonGoogle Scholar
  20. Wiener GJ, Schmeling SM, Hopf M (2015) Can grade-6 students understand quarks? Probing acceptance of the subatomic structure of matter with 12-year-olds. Eur J Sci Math Educ 3(4):313–322CrossRefGoogle Scholar
  21. Woithe J (2016) Cloud chamber. S’Cool LAB – Do-it-yourself manual. https://scool.web.cern.ch/classroom-activities
  22. Woithe J, Schmidt R, Naumann F (2019) Track inspection: how to spot subatomic particles. Sci Sch 46:40–47Google Scholar
  23. Woithe J (2019) Development and Evaluation of the Hands-on Particle Physics Learning Laboratory S’Cool LAB at CERN. Impact of Student and Laboratory Characteristics on Cognitive and Affective Effects. Dissertationsschrift in Vorbereitung, TU KaiserslauternGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2020

Authors and Affiliations

  1. 1.CERN, Education, Communication, and Outreach GroupGenevaSchweiz
  2. 2.Fachbereich Physik, AG Didaktik der PhysikTU KaiserlauternKaiserslauternDeutschland
  3. 3.Section de Physique, Institut Universitaire de la Formation des Enseignants (IUFE)Université de Genève, Faculté des SciencesGenèveSuisse

Personalised recommendations