Schülervorstellungen Geschwindigkeit Schülervorstellungen

Inhalt
Schülervorstellungen Geschwindigkeit
! nur der Betrag der Geschwindigkeit wird berücksichtigt ("Tempo")
(skalare Größe)
! "Geschwindigkeit kann nicht negativ werden."
! Ruhe (v=0) und Bewegung werden als wesensmäßg verschieden
angesehen.
! Das Bezugssystem der Geschwindigkeit wird nicht berücksichtigt.
H. Schecker; Uni Bremen; IDN-P
Inhalt
Schülervorstellungen Beschleunigung
! wird umgangssprachlich als "schneller werden" oder "schneller
machen" betrachtet
! Änderungen der Bewegungsrichtung gelten nicht als Beschleunigung
! "Die Beschleunigung kann nicht negativ sein."
Verzögerungen werden nicht als negative Beschleunigungen erkannt.
! Beschleunigung wird auf das Ergebnis des "Schnellerwerdens"
bezogen, statt auf den Prozess der Geschwindigkeitsänderung.
("Das Auto beschleunigt von 0 auf 100.")
! Beschleunigung wird auf Zeiträume bezogen statt auf Zeitpunkte.
H. Schecker; Uni Bremen; IDN-P
Inhalt
Schülervorstellungen 1. Newtonsches Axiom
Kurzform: 'Trägheitssatz'
! Ruhe und Bewegung sind wesensmäßig verschieden.
! "Das 1. Axiom gilt auf der Erde nicht, sondern nur irgendwo im
Weltall."
! "Zum Aufrechterhalten einer Bewegung bedarf es immer einer Kraft."
H. Schecker; Uni Bremen; IDN-P
Inhalt
Schülervorstellungen 2. Newtonsches Axiom
Kurzform:
r
r
F = m" a
! "'F = m·a' ist eine Formel, mit der man Kräfte ausrechnet."
! "'F = m·a' und 'F = m·g' sind zwei gleich bedeutsame Formeln."
universelle Bedeutung des 2. Axioms gegenüber speziellen Kraft!Die
Funktionen wird nicht erkannt.
! "Körper, bewegen sich, weil sie eine Kraft gespeichert haben."
! "Diese Kraft ist beim In-Bewegung-Setzen auf den Körper übertragen
worden."
! "Nur aktive Körper (Lebewesen, Maschinen, gespannte Federn)
können eine Kraft ausüben."
"Passive Körper leisten allenfalls einen Widerstand, sie können aber
keine richtige Kraft ausüben."
H. Schecker; Uni Bremen; IDN-P
Inhalt
Schülervorstellungen 3. Newtonsches Axiom
Kurzform: 'Actio = reactio'
! "Kraft und Gegenkraft greifen am selben Körper an".
! "Das dritte Axiom gilt nur für den Fall des Kräftegleichgewichts."
! "Wenn die Kraft gößer ist als die Gegenkraft, setzt sich der Körper in
Bewegung."
H. Schecker; Uni Bremen; IDN-P
Inhalt
J. Warren: „Understanding Force“ (1979)
! „Der Kraftbegriff ist im Studium der Ingenieurwissenschaften, der
Naturwissenschaften und der angewandten Mathematik von grundlegender
Bedeutung. Die Kraft wurde lange als einfacher Begriff betrachtet, der weniger
abstrakt ist als beispielsweise der Energiebegriff, und es wurde zu wenig
darauf geachtet, sie sorgfältig einzuführen. Dies führte zu einer Vielzahl von
falschen oder zumindest in die falsche Richtung weisenden Vorstellungen
über den Kraftbegriff, die auch in Schulen und Universitäten verbreitet wurden.
In diesem Buch wird versucht, einige Probleme darzustellen, mit denen sich
Schüler und Studenten aufgrund ihrer falschen oder zumindest ungenauen
Vorstellungen vom Kraftbegriff auseinandersetzen müssen.“
H. Schecker; Uni Bremen; IDN-P