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Gutachten der DPG zum Karlsruher Physikkurs (KPK) - Seite 9
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jh8979
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Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8571

Beitrag jh8979 Verfasst am: 19. März 2014 22:37    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist wohl mehr sprach- und bevölkerungsbedingt.. gibt es englisch-sprachige Bücher die uneingeschränkt als Standard gelten.. vermutlich auch nur wenige..

Davon abgesehen wird in Deutschland auch recht selten nach einem Buch unterrichtet in einer Vorlesung, während dies in den USA zB sehr viel weiter verbietet ist...
TomS
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Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 19. März 2014 22:44    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Davon abgesehen wird in Deutschland auch recht selten nach einem Buch unterrichtet in einer Vorlesung, während dies in den USA zB sehr viel weiter verbietet ist...

ja, aber warum dürfen die Bücher nicht trotzdem gut sein?

es ist ja nicht so, dass keine Bücher geschrieben würden; aber ich habe sehr oft (auch im Nachhinein), nicht erkennen können, wozu das Buch wirklich gebraucht wird; der Tiefpunkt sind Theoriebücher in rot ...

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
jh8979
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Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8571

Beitrag jh8979 Verfasst am: 22. März 2014 18:05    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab mir mal erlaubt die Antworten ab hier in einen neuen Thread abzutrennen, da es da um Bücher i.A. und nicht den KPK geht.
http://www.physikerboard.de/topic,37647,-physik-buecher.html
Systemdynamiker



Anmeldungsdatum: 22.10.2008
Beiträge: 594
Wohnort: Flurlingen

Beitrag Systemdynamiker Verfasst am: 23. März 2014 10:46    Titel: Antworten mit Zitat

Nachdem die Diskussion um Lehrbücher ausgelagert worden ist, möchte ich wieder auf das zentrale Thema zurück führen. Ich habe diesen Thread mit folgendem Satz eröffnet:

Zitat:
Die Deutsche Physikalische Gesellschaft hat ein Gutachten anfertigen lassen, in dem der KPK auf eine groteske Art angegriffen wird.


Vielleicht hätte ich zu Beginn etwas präziser sein sollen:

1. Darf eine Standesorganisation wie die DPG über die Köpfe des eigenen Fachverbandes Didaktik und Physik hinweg in dieser Art und Weise aktiv werden?

2. Sollte man bei einem so heiklen Thema nicht auf strikte Neutralität achten und sollten direkt Beteiligte nicht in den Ausstand treten? Zur Information: Vorstandsmitglied und Gutachter StD Rudolf Lehn sowie Gutachter OStR Fabian Bühler und Gutachter StD Wolfhard Herzog gehören seit Jahrzehnten zu den härtesten Kritiker des KPK.

3. Sollten sich Gutachter einer Standesorganisation nicht durch spezielle Leistungen auf dem zu begutachtenden Gebiet auszeichnen? Zur Erinnerung: Gutachter Prof. Dr. Dieter Meschede ist Herausgeber des Gerthsen. Jedermann ist eingeladen, dieses Werk in Bezug auf fachliche Fehler und didaktische Eignung zu prüfen.

4. Müssen ergänzende Bemerkungen für Fachkollegen nicht so verfasst werden, dass sie problemlos in einem wissenschaftlichen Journal publiziert werden können? Weil sich die Diskussion in der zweiten Phase praktisch nur noch um den Impulsstrom gedreht hat, sollten die Aussagen der Gutachter dem Standard einer Publikation auf dem Gebiet der Kontinuumsmechanik genügen. Wenn ich das, was ich sowohl in den Erläuterungen, Ergänzungen und Herleitungen für Fachkollegen sowie in den Vortragsfolien von Prof. Dr. Matthias Bartelmann nicht selber gelesen hätte, würde ich solche Aussagen von keinem Dozenten einer noch so schlechten Hochschule (auch nicht von einer Fachhochschule) für möglich halten.

Dazu meines neuestens und vorläufig letztes Video zu diesem Thema http://www.youtube.com/watch?v=kKxNnlesyuY

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Herzliche Grüsse Werner Maurer
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8571

Beitrag jh8979 Verfasst am: 23. März 2014 11:09    Titel: Antworten mit Zitat

Das hatten wir doch schon alles hier.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 23. März 2014 11:28    Titel: Antworten mit Zitat

Nun, ich denke, die DPG hat durch das Votum von letzter Woche ihr eigenes Vorgehen legitimieren lassen. Man kann das kritisieren, aber dabei stellt sich natürlich die Frage, ob man das als Außenstehender tun sollte.

Zu 1.) klar darf sie das

Zu 2.) ja und? den KPK-Anhängern verbietest du doch auch nicht, an der Diskussion teilzunehmen

Zu 3.) da gebe ich dir teilweise recht

Generell: die DPG-Mitglieder haben entschieden! Du kannst jetzt weiter über den KPK diskutieren, aber doch sinnervollerweise nicht (als Außenstehender !) über die Vorgehensweise der DPG und das Mitgliedervotum, oder?

Und wie immer mein Credo: ein teilw. mangelhaftes Gutachten wertet nicht automatisch den KPK auf. Evtl. wollten die DPG-Mitglieder bewusst keine Aufwertung des KPK? Stimmen also dem Gutachten - und vielen anderen negativen Stimmen zum KPK - trotz des Gutachtens zu.

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TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 23. März 2014 21:54    Titel: Re: MV der DPG Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Gemäss den mir vorliegenden Informationen hat die MV der DPG wie folgt abgestimmt ...

Gibt es dazu inzwischen etwas offizielles. Auf der Homepage der DPG konnte ich dazu nichts finden.

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Lämpel
Gast





Beitrag Lämpel Verfasst am: 24. März 2014 10:12    Titel: Antworten mit Zitat

Noch freier gehts kaum noch, als die Physiker direkt dazu zu befragen.

Warum sollte die Entscheidung nur bestimmten Gremien vorbehalten sein? Damit eine spezielle Ansicht von einer kleinen Gruppe durchgeboxt werden soll, die sonst voraussichtlich in freier Wildbahn keine Chance hat? Und man damit andere erst knebeln muß?

Letztendlich besteht immer die Möglichkeit freiwillig neue physikalische Konzepte in Forschung und Lehre einzuarbeiten. Und wenn sie konsistent und vorteilhaft sind, dann breiten die sich von allein aus, stellen eine Aternative dar oder finden Anerkennung. So hat übrigens die Wissenschaft schon immer funktioniert.

Den Gutachtern war die ganze Sache vermutlich zu trivial, sodaß sie auf viele seitenlange Ausführungen dazu verzichtet und sich mit einfachen Formulierungen begnügt haben.

"Altlasten" sollten nicht entsorgt werden. Das sind Ansichten von einem anderen Standpunkt aus und sehr hilfreich für das Verständnis. So zum Beispiel der Wärmestoff, der ja angeblich fließen sollte den aber noch keiner gesehen oder gefunden hat. Der hat sich nicht durchgesetzt. Die KPK will diese Altlast gerne wieder hoffähig machen. Also Altlasten sind relativ.
Jayk



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Beiträge: 1450

Beitrag Jayk Verfasst am: 24. März 2014 14:39    Titel: Antworten mit Zitat

Lämpel hat Folgendes geschrieben:
So hat übrigens die Wissenschaft schon immer funktioniert.


Ich denke, man sollte unterscheiden zwischen Lehre an Schulen und Lehre an Universitäten. An Universitäten (oder auch Hochschulen generell) steht es natürlich jedem Dozenten frei, eigene Konzepte einzubringen. So war das ja auch tatsächlich immer, ich denke da an Karl Weierstraß, der so seine strenge Analysis durchgesetzt hat, oder meinetwegen Richard Feynman, der es drauf hatte, eine Quantenmechanik-Vorlesung auf Basis seiner Pfadintegrale aufzubauen (daraus ist dann letztendlich das Lehrbuch Feynman/Hibbs "Quantum Mechanics and Path Integrals" entstanden - im Vorwort steht dann allerdings auch die Einsicht, dass dieser Ansatz zwar in vielen Anwendungen zum Verständnis beiträgt und sehr elegant scheint, er aber vermutlich nicht so universell wie die Operatorformulierung ist).
Ich denke aber, an den Schulen ist zu viel Freiheit ungesund. Ich habe mal von einem Projekt gehört, an Schulen Aspekte der Nichtstandardanalysis zu unterrichten. Wirklich, das ist Schrott. Meine Politiklehrerin hatte zum Thema "soziale Marktwirtschaft" Material der Konrad-Adenauer-Stiftung verwendet - wirklich extrem neutraler Standpunkt... Geht's noch!? Die Ziele der Wikipedia sind: Wikipedia dient der Darstellung bekannter Theorien, nicht der Theorienfindung. Diese Maßstäbe sollten auch an Schulen gelten. Ansonsten können wir meinetwegen auch Schüler in Geschichte "Mein Kampf" lesen lassen. Oder wieso nicht auch "Das Kapital". Danach wissen sie sicher bestens, was ein Jude ist, und in welche Klassen unsere Gesellschaft geteilt ist. Das wird das gesellschaftliche Miteinander sicher ungemein stärken.
Wenn der KPK auch noch so gut, genial, innovativ und elegant wäre, hätte er doch nichts an Schulen verloren. Er verursacht, genau wie die Beispiele da oben, ein Kommunikationsproblem. Und wenn der KPK dazu führt, dass Schüler parallel zwei Darstellungen lernen müssen, nur um irgendwelche Vergleichstests bestehen zu können, die von einer Handvoll sich überschätzender Wichtigtuer ausgehen, hört einfach der Spaß auf. Das ist übrigens tatsächlich der Fall.
Noch etwas zu den Impulsströmen: Ich finde sie didaktisch schlecht. Man kann viel darüber diskutieren, aber es kann doch eigentlich niemand leugnen, dass das Konzept der Impulsströme, wie es den Schülern vermittelt wird, nicht gerade den Eindruck von Galileiinvarianz erweckt (wie das tatsächlich ist, ist eine andere Frage, die ja wirklich heftig diskutiert wird, aber es geht mir hier um vermittelte Inhalte). In der Schule ist es leider so, dass Vektoren einfach als Elemente des R² oder R³, also als Tupel reeller Zahlen eingeführt werden. Und einem Großteil meiner Kommilitonen fehlt ein formales Verständnis der Isomorphiebeziehung zwischen reellen Vektorräumen im allgemeinen und dem R^n im speziellen, selbst NACH einer Vorlesung in linearer Algebra, in der dieser Aspekt wirklich gut herausgearbeitet war. Davor, also nach einer gymnasialen Ausbildung, herrscht wohl zu 100% der Eindruck, ein Vektor sei nichts anderes als ein Tupel reeller Zahlen. Diese Sichtweise ist für die Physik einfach nur extrem schlecht (abgesehen mal davon, dass man auf diese Weise, so harmlos sie auch erstmal wirkt, kaum ein vernünftiges Verständnis für Begriffe wie Basis, Dimension, Orthonormalbasis, Skalarprodukte, ... gewinnen kann). Wenn man halbwegs anschaulich Physik macht, wo ein Kraftpfeil im Raum steht und man ihn aus jeder Richtung betrachten kann und er irgendwie gleich aussieht, könnte man dem wenigstens ein bisschen entgegenwirken. Aber der KPK trägt leider in dieser Hinsicht genial zur Verdummung bei.

TomS hat Folgendes geschrieben:
Zu 2.) ja und? den KPK-Anhängern verbietest du doch auch nicht, an der Diskussion teilzunehmen


Vermutlich ging es Systemdynamiker darum, dass es sich nicht einfach um eine Stellungnahme, sondern ein Gutachten handelte.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 25. März 2014 07:08    Titel: Antworten mit Zitat

Lämpel hat Folgendes geschrieben:
Noch freier gehts kaum noch, als die Physiker direkt dazu zu befragen.

Stimmt. Insbs. da die DPG die DPG-Mitglieder befragt, ist das völlig OK.

Lämpel hat Folgendes geschrieben:
Letztendlich besteht immer die Möglichkeit freiwillig neue physikalische Konzepte in Forschung und Lehre einzuarbeiten. Und wenn sie konsistent und vorteilhaft sind, dann breiten die sich von allein aus, stellen eine Aternative dar oder finden Anerkennung.

Das wird an Schulen nicht so (nicht so einfach) funktionieren wie an der Universität.

Lämpel hat Folgendes geschrieben:
"Altlasten" sollten nicht entsorgt werden. Das sind Ansichten von einem anderen Standpunkt aus und sehr hilfreich für das Verständnis. So zum Beispiel der Wärmestoff, der ja angeblich fließen sollte den aber noch keiner gesehen oder gefunden hat. Der hat sich nicht durchgesetzt.

Ich bin nicht der Meinung, dass man den Schülern erst Altlasten beibringen muss, um diese dann wieder abschaffen zu können. Ich plädiere da für eine deutliche Straffung.

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Lämpel
Gast





Beitrag Lämpel Verfasst am: 25. März 2014 09:27    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:

Lämpel hat Folgendes geschrieben:
Letztendlich besteht immer die Möglichkeit freiwillig neue physikalische Konzepte in Forschung und Lehre einzuarbeiten. Und wenn sie konsistent und vorteilhaft sind, dann breiten die sich von allein aus, stellen eine Aternative dar oder finden Anerkennung.

Das wird an Schulen nicht so (nicht so einfach) funktionieren wie an der Universität.


Einverstanden. An Schulen sind die Schwerpunkte anders. Dort wird mehr auf die Zensierung und deren Vergleichbarkeit geachtet. Zentrale Lehrpläne, Vergleichstest, usw...

TomS hat Folgendes geschrieben:

Lämpel hat Folgendes geschrieben:
"Altlasten" sollten nicht entsorgt werden. Das sind Ansichten von einem anderen Standpunkt aus und sehr hilfreich für das Verständnis. So zum Beispiel der Wärmestoff, der ja angeblich fließen sollte den aber noch keiner gesehen oder gefunden hat. Der hat sich nicht durchgesetzt.

Ich bin nicht der Meinung, dass man den Schülern erst Altlasten beibringen muss, um diese dann wieder abschaffen zu können. Ich plädiere da für eine deutliche Straffung.


Das war jetzt ein schlechtes konkretes Beispiel von mir. Ich meine, daß es nicht unbedingt von Nachteil ist, denn ein Stück Warheit steckt überall drin, die Anwendungsgrenzen etwas unterschiedlich sind und man letztendlich die Schnittmenge aufnehmen kann.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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Beitrag TomS Verfasst am: 25. März 2014 10:09    Titel: Antworten mit Zitat

klar
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Systemdynamiker



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Beitrag Systemdynamiker Verfasst am: 26. März 2014 07:15    Titel: Kreuzzug Antworten mit Zitat

Die Kämpfer für den rechten Weg haben nun mit dem Kreuzzug gegen die Häretiker der Physik begonnen. So schreibt Grossmeister Metin Tolan in Nachrichten aus der Chemie (April 2014):

"Die Didaktik hat in den Naturwissenschaften einen extrem hohen Stellenwert: Sie muss oftmals komplizierte und auch schwer vorstellbare Zusammenhänge so veranschaulichen, dass sie einerseits für Schüler begreifbar und andererseits dadurch aber nicht falsch werden. Dies ist eine wichtige und sehr herausfordernde Aufgabe, welche mit aller Macht und aller Kreativität angegangen werden sollte. Doch was macht die überwiegende Mehrzahl der Didaktiker im Mint-Bereich? Genau dies nicht.
In der Physik verzetteln sich die meisten Didaktiker in ,,Lehr-Lernforschung", die zum Ziel hat herauszufinden, wie Schüler lernen. Dabei handelt es sich eher um ein Gebiet weit außerhalb der Physik, als um ein Gebiet der Physik, welches sich an den hohen Standards des Faches orientiert. Meistens sind die Ergebnisse dieser Lehr-Lernforschung entweder unbrauchbar oder trivial wie die Erkenntnis, dass im Physikunterricht mehr experimentiert werden sollte - wer hätte das gedacht bei einer empirischen Naturwissenschaft?
Das größte Problem entsteht aber immer dann, wenn die Didaktik sich verselbstständigt und völlig vom Fach abkoppelt. Dies ist in jüngster Zeit in der Physik besonders deutlich geworden bei der Debatte um den Karlsruher Physikkurs (KPK). Es ging sogar so weit, dass die Deutsche Physikalische Gesellschaft ein Gutachten in Auftrag gegeben hat, welches dann dringend vom Einsatz dieses Kurses in der Schule abriet.
Was war geschehen?
Es hatte sich ein Kreis von Didaktikern zusammengefunden und die Physik ,,vereinfacht", damit sie angeblich leichter zu verstehen sei. Dabei wurden etablierte Begriffe umdefiniert, und es kam sogar zu groben fachlichen Fehlern im KPK. Die überwiegende Zahl der Physikdidaktiker vertritt die Auffassung, dass man so etwas machen könne, denn Physik sei ja ein rein menschliches Konstrukt, das nach Belieben durch ein anderes ersetzt werden kann - eine merkwürdige Auffassung für eine Wissenschaft, die sich an der Natur orientiert, bei der es also ein objektives ,,Wahr" oder ,,Falsch" geben sollte.
Letztlich ist dieser Streit um den KPK nur das Ergebnis eines Prozesses, bei dem auch wir Fachphysiker ein gehöriges Maß an Mitschuld haben, denn wir haben uns nicht gekümmert. Der Bereich Schule wurde zu den Didaktikern ,,abgeschoben", und man hat sich auf seine vermeintlich viel spannendere Forschung konzentriert.
In der Physik findet nun nach dem KPK-Desaster ein großes Umdenken statt mit dem Ziel, die Didaktik wieder stärker an das Fach zu binden und sie auf ihre eigentliche Aufgabe auszurichten. Denn die Didaktik ist weder ein eigenständiges Fach noch eine eigenständige Wissenschaft, sondern gehört voll integriert in das Fach und in die Fachwissenschaft. .."

Was soll man da noch sagen? Sind die Didaktiker zu blöd, Physik zu verstehen? Was ist "Wahrheit" in der Physik, die Schleifengravitation oder die Stringtheorie? Es wäre doch nun interessant, die Vorlesung von Metin Tolan in Bezug auf die von ihm definierten Kriterien zu untersuchen.

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Herzliche Grüsse Werner Maurer
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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Beitrag TomS Verfasst am: 26. März 2014 08:52    Titel: Re: Kreuzzug Antworten mit Zitat

Metin Tolan hat Folgendes geschrieben:
Die Didaktik hat in den Naturwissenschaften einen extrem hohen Stellenwert ..."

Guter Beitrag

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:




Sind die Didaktiker zu blöd, Physik zu verstehen?


Offen gesagt, teilweise ja.

Was ich erleben musste (Schule, Uni, Nachhilfe für Schüler und Studenten, Kenntnisstand nach dem Abitur, Betreuung von Studenten bis zum Diplom, Bücher, …) ist mein persönliches Fazit: „eine mittlere Katastrophe“. Es gibt kaum ein Fach an der Schule, wo mit so viel Aufwand so wenig erreicht wird, und dann oft auch noch das falsche. Alleine die Verständnisfragen (und die geposteten Aufgaben!) zu Wärmelehre, Relativitätstheorie etc. hier im Forum zeigen das exemplarisch.

Ich weiß, dass ich dem einen oder anderen Unrecht tue, aber es gibt nun mal auch die Studenten, bei denen es zum Diplom nicht reicht (gereicht hat), aber für den Abschluss zum Gymnasiallehrer eben doch. Didaktik im Studium fand in abgeschotteten Räumen mit Lehrvorführungen von Studenten vor Studenten statt. Schüler kommen in dem Plan eigtl. nicht vor. Man trifft sie dann später im Referendariat, das lässt sich leider nicht vermeiden. Wer dann fachlich einigermaßen gut ist (der Einäugige unter den Blinden) und Zeit und Lust hat, Veröffentlichungen zu schreiben, der hat Chancen auf die Schulbuch- und Lehrplankommissionen. Das ist auch ein prima Weg, um dem Unterrichtsstress und den Schülern aus dem Weg zu gehen. Und die Krönung ist dann natürlich die Didaktik-Professur. Mit diesem fundierten Vorwissen werden dann neue didaktische Konzepte erarbeitet. Ergebnis: Didaktik wird teilweise von physikalischen und didaktischen Laien erarbeitet.

Noch Fragen?

Hört euch mal den Podcast „Endlich Mathe kapieren! - Was läuft falsch im Matheunterricht?“ an:

http://cdn-storage.br.de/mir-live/MUJIuUOVBwQIb71S/iw11MXTPbXPS/_2rc_H1S/_-TS/_24G9-8f/130618_1805_IQ---Wissenschaft-und-Forschung_Endlich-Mathe-kapieren---Was-laeuft-falsch-.mp3


http://www.br-online.de/podcast/mp3-download/bayern2/mp3-download-podcast-iq.shtml

Das ist sicherlich sehr gut auf die Physik übertragbar!


Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Was ist "Wahrheit" in der Physik, die Schleifengravitation oder die Stringtheorie?

Es gibt keine „Wahrheit“ in der Physik. Es gibt nur besser oder schlechter passende Theorien und Modelle, die sich einer ständigen Verifizierung / Falsifizierung unterziehen müssen. Und insofern sind die beiden genannten „Theorien“ sowieso grenzwertig – und hier völlig irrelevant.

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as_string
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Anmeldungsdatum: 09.12.2005
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Beitrag as_string Verfasst am: 26. März 2014 10:19    Titel: Antworten mit Zitat

Wobei man auch sagen muss: Wer will's den schon machen? Klar, ein paar Idealisten gibt's (zum Glück!) schon noch, die gut in Physik sind und trotzdem Lust drauf haben, den Kids was beizubringen und vor allem auch, sich mit "Schülern rumzuärgern". Aber wenn man sich das aussuchen kann, dann werden viele doch lieber im Hochschulumfeld bleiben wollen, wenn möglich. Oder halt in der freien Wirtschaft bei einem Unternehmen, das auch forscht.

Auf der anderen Seite ist auch immer die Frage, was man eigentlich als Ergebnis erwartet. Wirklich Physikkenntnisse? Eigentlich kann man da doch bei einem Großteil der Schüler nicht so wirklich viel erwarten, weil einfach auch das Interesse nicht da ist und es wird ja auch nur sehr selten im Berufsleben gebraucht. Leider ist es in unserer Kultur/Gesellschaft auch noch so, dass es noch nicht mal so richtig als "Allgemeinbildung" angesehen wird, habe ich das Gefühl...
Was ich allerdings für wichtig halte ist, die Vorgehensweise in der Physik oder den Naturwissenschaften als ganzes zu vermitteln. Man hat eine Idee arbeitet die aus bis zu einer richtigen Theorie, stellt damit Vorhersagen an, die man dann experimentell überprüft. Dabei gewinnt man wieder neue Erkenntnisse und der Kreis fängt von vorne an. Das hat sich die letzten paar hundert Jahre als äußerst erfolgreiche Arbeitsweise raus gestellt und ist in meinen Augen eine der Grundlagen für unseren heutigen Wohlstand und die Technik, die uns das Leben erleichtert, wenn auch nur als Nebenprodukt (der Gewinn an Wissen ist für mich eher der wichtige Punkt bei der Sache...).

Unter diesem Gesichtspunkt finde ich eigentlich eine historische Betrachtungsweise und Vermittlung von inzwischen eigentlich überholtem Wissen u. U. als nützlich. Z. B. auch ein veraltetes Atommodell oder so. Da aber deutlich zeigen: Das waren die experimentellen Tatsachen, die man kannte, und auf dieser Basis hat man diese und jene Idee gehabt, aus der man letztlich Vorhersagen gewonnen hat, die sich teils bestätigten teils aber auch nicht. Dann aber nicht lange mit so einem Modell rummachen, sondern gleich weiter gehen und mit einem besseren Modell aufzeigen, wo die Unterschiede sind, warum das neuere die fehlgeschlagenen Experimente jetzt erklären kann und so weiter.
Vielleicht auch ein eher einfaches physikalische Problem zeigen und die Schüler überlegen lassen, warum das so sein könnte, überlegen lassen, wie man die Ideen überprüfen könnte, möglichst Experimente zu der Überprüfung durchführen und schauen, was raus kommt.

Da haben die Schüler dann am Ende zwar auch nicht mehr Wissen über Physikalische Theorien (aber wahrscheinlich auch nicht weniger...), aber wenigstens haben sie dann was "fürs Leben gelernt"!

Gruß
Marco
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 26. März 2014 13:00    Titel: Antworten mit Zitat

Generell scheint es so zu sein, dass in Deutschland unter "Allgemeinbildung" oder "Kulturgut" die Mathematik und die Naturwissenschaften zunehmend weniger Beachtung finden. Kunst, Literatur, Theater, teilw. Philosophie, ... wird dagegen geachtet und geschätzt.

Über die Ursachen kann ich nur spekulieren ...

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Systemdynamiker



Anmeldungsdatum: 22.10.2008
Beiträge: 594
Wohnort: Flurlingen

Beitrag Systemdynamiker Verfasst am: 26. März 2014 15:09    Titel: Wissenschaftstheorie Antworten mit Zitat

Zitat:
eine merkwürdige Auffassung für eine Wissenschaft, die sich an der Natur orientiert, bei der es also ein objektives ,,Wahr" oder ,,Falsch" geben sollte


Kommentar eines Kollegen: "Herr Tolan verfügt über das Wissenschaftsverständnis eines Fünfzehnjährigen."

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Herzliche Grüsse Werner Maurer
Ood



Anmeldungsdatum: 03.01.2014
Beiträge: 80

Beitrag Ood Verfasst am: 26. März 2014 15:20    Titel: Re: Wissenschaftstheorie Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
eine merkwürdige Auffassung für eine Wissenschaft, die sich an der Natur orientiert, bei der es also ein objektives ,,Wahr" oder ,,Falsch" geben sollte


Kommentar eines Kollegen: "Herr Tolan verfügt über das Wissenschaftsverständnis eines Fünfzehnjährigen."


Es handelt sich wohl eher um einen anderen wissenschaftsphilosophischen Standpunkt, den man nicht ganz so leicht loswerden kann.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 26. März 2014 15:43    Titel: Re: Wissenschaftstheorie Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
eine merkwürdige Auffassung für eine Wissenschaft, die sich an der Natur orientiert, bei der es also ein objektives ,,Wahr" oder ,,Falsch" geben sollte


Kommentar eines Kollegen: "Herr Tolan verfügt über das Wissenschaftsverständnis eines Fünfzehnjährigen."

Die Frage ist doch, auf was sich "wahr" bezieht bzw. welchen Wahrheitsbegriff man verwendet.

Die QM ist sicher nicht "ontologisch wahr". Zumindest ist das keine wissenschaftliche Fragestellung. Aus der QM folgen jedoch "wahre" Aussagen, z.B. Energieniveaus, Spektrallinien, Lebensdauern, ... jeweils mit einer bestimmten Messgenauigkeit.

Ich denke nicht, dass das hier irgendwas zum Thema beiträgt.

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Alter Physiker



Anmeldungsdatum: 15.04.2013
Beiträge: 55

Beitrag Alter Physiker Verfasst am: 27. März 2014 00:14    Titel: Re: Kreuzzug Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:

Was soll man da noch sagen? Sind die Didaktiker zu blöd, Physik zu verstehen?

Auch wenn es hart klingt, viele Didaktiker sind fachlich zu schlecht und als Lehrer frühzeitig gescheitert. Die drei Verfasser eines bekannten Physikdidaktik-Buches können zusammen sechs Jahre Unterrichtspraxis aufweisen. Das bedeutet, dass sie nach dem Referendariat keine persönliche Praxis mehr hatten. Wer Freude am Unterrichten hat, der bleibt zunächst mal in der Schule.
Herrmann ist als Didaktiker da sicher nicht typisch. Er versteht bestimmt mehr Physik als viele seiner Kollegen, hat aber irgendwann die Bodenhaftung verloren bzw. sich in seine stellenweise krude Theorie verrannt und kann jetzt seine Irrtümer nicht zugeben.
Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Was ist "Wahrheit" in der Physik ?

Liegt es an der Jahreszeit, dass Sie jetzt schon Pilatus zitieren? Der befindet sich doch in Luzern und nicht in Winterthur!
In der klassischen Physik scheint mir ein gesunder Realismus bzw. gemäßigter Positivismus noch immer die sinnvollste Philosophie zu sein. Es gilt dort die Kausalität und Theorien sollten experimentell überprüft werden können. Wenn die Messergebnisse eine Theorie nicht bestätigen, ist die Theorie eindeutig falsch oder fehlerhaft. Theorien, die erst gar keine experimentelle Überprüfung zulassen, wie z.B. der KPK-Impulsstrom, sind deshalb nicht akzeptabel, weil sie die Forderung nach Falsifizierbarkeit nicht erfüllen.
Metin Tolan wendet sich aber gegen einen postmodernen Konstruktivismus, der leider die Geisteswissenschaft "Didaktik" zunehmend beherrscht und der noch schlimmer ist, als ein unreflektierter naiver Realismus. Wozu das führen kann, sieht man derzeit in verschiedenen Bereichen: z.B. der Klimadiskussion (Energiewende) und speziell in BW in der Gemeinschaftsschulbewegung, wo die angestrebte völlige Individualisierung des Lernens auch mit unverstandenem Konstruktivismus begründet wird.

Was schließlich Professor Tolans angebliches Wissenschaftsverständnis betrifft, kann man sich über Ihren angeblichen Freund nur wundern. Ich hoffe mal, dieser ist auch ein richtiger, habilitierter Professor, der sich ein solches Urteil erlauben kann.
Seinen Äußerungen nach scheint es sich aber eher um einen Anhänger der tranformativen Hermeneutik der Quantengravitation und anderer moderner Theorien zu handeln.


Zuletzt bearbeitet von Alter Physiker am 30. März 2014 14:29, insgesamt einmal bearbeitet
Alter Physiker



Anmeldungsdatum: 15.04.2013
Beiträge: 55

Beitrag Alter Physiker Verfasst am: 27. März 2014 00:17    Titel: Re: Kreuzzug Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:

Was soll man da noch sagen? Sind die Didaktiker zu blöd, Physik zu verstehen?

Auch wenn es hart klingt, viele Didaktiker sind fachlich zu schlecht und als Lehrer frühzeitig gescheitert. Die drei Verfasser eines bekannten Physikdidaktik-Buches können zusammen sechs Jahre Unterrichtspraxis aufweisen. Das bedeutet, dass sie nach dem Referendariat keine persönliche Praxis mehr hatten. Wer Freude am Unterrichten hat, der bleibt zunächst mal in der Schule.
Herrmann ist als Didaktiker da sicher nicht typisch. Er versteht bestimmt mehr Physik als viele seiner Kollegen, hat aber irgendwann die Bodenhaftung verloren bzw. sich in seine stellenweise krude Theorie verrannt und kann jetzt seine Irrtümer nicht zugeben.
Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Was ist "Wahrheit" in der Physik ?

Liegt es an der Jahreszeit, dass Sie jetzt schon Pilatus zitieren? Der befindet sich doch in Luzern und nicht in Winterthur!
In der klassischen Physik scheint mir ein gesunder Realismus bzw. gemäßigter Positivismus noch immer die sinnvollste Philosophie zu sein. Es gilt dort die Kausalität und Theorien sollten experimentell überprüft werden. können. Wenn die Messergebnisse eine Theorie nicht bestätigen, ist die Theorie eindeutig falsch oder fehlerhaft. Theorien, die erst gar keine experimentelle Überprüfung zulassen, wie z.B. der KPK-Impulsstrom, sind deshalb nicht akzeptabel, weil sie die Forderung nach Falsifizierbarkeit nicht erfüllen.
Metin Tolan wendet sich aber gegen einen postmodernen Konstruktivismus, der leider die Geisteswissenschaft "Didaktik" zunehmend beherrscht und der noch schlimmer ist, als ein unreflektierter naiver Realismus. Wozu das führen kann, sieht man derzeit in verschiedenen Bereichen: z.B. der Klimadiskussion (Energiewende) und speziell in BW in der Gemeinschaftsschulbewegung, wo die angestrebte völlige Individualisierung des Lernens auch mit unverstandenem Konstruktivismus begründet wird.

Was schließlich Professor Tolans angebliches Wissenschaftsverständnis betrifft, kann man sich über Ihren angeblichen Freund nur wundern. Ich hoffe mal, dieser ist auch ein richtiger, habilitierter Professor, der sich ein solches Urteil erlauben kann.
Seinen Äußerungen nach scheint es sich aber eher um einen Anhänger der transformativen Hermeneutik der Quantengravitation und anderer moderner Theorien zu handeln.


Zuletzt bearbeitet von Alter Physiker am 30. März 2014 14:26, insgesamt einmal bearbeitet
Jayk



Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450

Beitrag Jayk Verfasst am: 27. März 2014 01:09    Titel: Re: Kreuzzug Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:




Sind die Didaktiker zu blöd, Physik zu verstehen?


Offen gesagt, teilweise ja.


Deckt sich mit dem Ausspruch meiner ehemaligen Physiklehrerin: "In theoretischer Physik hatte ich auch bloß eine 4." Bei uns bekommen die Lehrämtler die Klausurzulassung auch schon mit 36% statt der üblichen 60% (sie müssen nämlich genau die Aufgaben nicht bearbeiten, für die man mal etwas länger als 5 Minuten braucht - in Experimentalphysik!).

Wenn man ein bisschen Physik verstanden hat, sollte es auch in theoretischer Physik möglich sein, eine Klausur mit einer ordentlichen Note zu bestehen. Ich jedenfalls würde mich schämen, wenn ich mit so einem Hintergrund vor Schüler treten müsste.

Übrigens: Ich würde nicht behaupten, dass ich viele Lehrämtler kenne (es gibt ja auch nicht so viele). Also, wirklich gut kenne ich überhaupt keine, aber von flüchtigen Gesprächen doch ein paar. Ich habe den Eindruck, dass Physik vielfach lediglich rein zufällig gewählt wird, von angehenden Mathelehrern, die irgendein Zweitfach suchen.

Hat eigentlich jemand den zweiten Teil der ergänzenden Bemerkungen gelesen? Es ist ja verständlich, was die Gutachter schreiben (finde ich jedenfalls). Aber streng genommen sind die Kräfte in der newtonschen Mechanik doch genauso wenig nachweisbar. Nachweisbar werden Kräfte doch erst, wenn ich sie als Impulsänderung messen kann. Das trifft aber nur auf die resultierende Kraft zu. Es ist eben ein vernünftiger Standpunkt, alles isoliert zu betrachten und anzunehmen, dass es sich zusammen mit einer Umgebung (auf bestimmte Weise) genauso verhält. Man hat ja gar keine andere Wahl. Darf dann nicht der KPK mit demselben Recht Impulsströme über offene Flächen einführen und sich damit begnügen, dass die Ergebnisse messbar werden, wenn man offene Flächen zu einer geschlossenen vereinigt?

Eigentlich beruht ja darauf sogar der Erfolg der Physik. Aristoteles (wenn ich mich nicht irre) verstand unter Bewegung alles Mögliche und lehrte auch, dass man dies so tun solle. Und erst Galileo Galilei brachte genug Pragmatismus mit, Bewegung auf die Ortsänderung unbelebter Objekte zu beschränken.
TomS
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Beitrag TomS Verfasst am: 27. März 2014 07:10    Titel: Antworten mit Zitat

Interessante Beiträge zu Themen, die m.E. ebenfalls zu kurz kommen, in der Didaktik, der Ausbildung und demzufolge auch im Unterricht: Theorien- und Modellbildung, Wissenschaftstheorie, Meta-Physik, ...

Deutschland war mal führend auf diesen Gebieten, hat heute jedoch kaum mehr etwas beizutragen (auch Physiker, die dazu etwas beitragen, haben häufig doch nichts beizutragen; si tacuisses ...)

Mein Fazit bleibt: es gibt erhebliche Defizite bei der Physikausbildung in Deutschland. Der KPK löst kaum welche, fügt aber noch ein paar eigene hinzu. Schade für die Zeit.

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Systemdynamiker



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Beitrag Systemdynamiker Verfasst am: 27. März 2014 07:27    Titel: Ergänzende Bemerkungen Antworten mit Zitat

Zu den ergänzenden Bemerkungen habe ich schon verschiedene Videos gemacht. In meinem neuesten Video demontiere ich Herrn Bartelmann förmlich. Nun ist entweder meine Argumentation korrekt, dann versteht Herr Bartelmann wenig bis gar nichts von Mechanik. Oder ich irre mich, dann müsste ich mich in aller Form und lautstark bei Herrn Bartelmann entschuldigen (im 19. Jahrhundert hätten wir uns dueliert). Hier nochmals den Link zum Video https://www.youtube.com/watch?v=kKxNnlesyuY

Aber jetzt wo der Frühling vor der Türe steht, mag ich eigentlich nicht mehr an der Schlammschlacht teilnehmen. Machen wir doch mal etwas positives (nicht positivistisches) und konstruktives (nicht konstruktivistisches). Definieren wir ein paar Beispiele aus unserer Erfahrungswelt zur reinen Translationsmechanik (keine Rotation, aber auch keine vorweggenommene Modellannahmen wie Massenpunkt, Starrkörper und so weiter) und dann schauen wir, mit welcher Methode wir am schnellsten zu einem vollständigen Satz von Differential- (oder schlimmstenfalls zu Differental-Algebraischen)-Gleichungen kommen. Zudem muss dann noch die Energiebetrachtung mit einbezogen werden können (man kann ja auch über den Lagrangen oder Hamiltonschen Formalismus gehen). Wenn alle Methode wissenschaftlich korrekt sind, müssen alle Gleichungen die gleichen Resultate liefern.

Meine Vorschläge

1. Zwei nichtrotierende Himmelskörper unter der Wirkung der Gravitation (Vorteil für Newton oder Lagrange-Hamilton)
2. Stoss zweier Eisenbahnwagen mit Reibpuffern (allein in Deutschland sind davon zigtausende unterwegs)
3. Zwei unterschiedliche Klötze auf schiefer Ebene mit dazwischen gespanntem Seil aus deformierbarem Material (Gummi, Bindfaden. usw.)
4. Motorflugzeug schleppt Segelflugzeug hoch (Rotation (pitch) nur parametrisiert)
5. Flug einer Wasserrakete

Das letzte Beispiel ist keine Zweikörperproblem, aber mit etwas Fantisie kann man auch hier das Wechselwirkungsgesetz gebrauchen (was natürlich nicht zwingend gemacht werden muss). Natürlich könnte man auch Drei- und Mehrkörperprobleme nehmen, aber das generiert nur mehr Gleichungen. Die Integration dieser Gleichungen ist heute ja kein Thema mehr, das kann man ja bald mit jedem Haushaltsgerät machen (gibt es eigentlich schon ein Smartphone mit einem Matlab-, Mathematica oder Maple-App?). Jedermann ist nun eingeladen, neue Beispiele zu finden.

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Zuletzt bearbeitet von Systemdynamiker am 27. März 2014 12:29, insgesamt einmal bearbeitet
TomS
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Beitrag TomS Verfasst am: 27. März 2014 08:46    Titel: Antworten mit Zitat

Mal eine provokante Frage: in welcher Form weisen diese Themen und deine Methoden wesentlich über die Newtonsche Mechanik hinaus? Was folgt daraus für die Einführung und die didaktischen Konzepte für RT, QM, statische (Quanten-)Physik?

Nicht dass wir uns falsch verstehen: natürlich kannst du die Newtonsche Mechanik und untschiedlichen Gesichtspunkten und verschiedenen Modellen und Ansätzen einführen. Und das sicher auch gut und richtig. Die Frage ist nur, ob die dabei verwendeten Konzepte, die zumeist anschaulich sein sollen, in irgendeiner Form dazu geeignet sind, darüber hinauszuweisen, also als Basis für weitere Themenbereiche dienen können.

Ich bevorzuge Lagrange-Hamilton, da
1) der Kraftbegriff sekundär / abgeleitet erscheint, und sich dadurch viele Missverständnisse vermeiden lassen
2) Impuls- und Energiebegriff im Mittelpunkt stehen
3) der Symmetriebegriff (und Erhaltungssätze) eine zentrale Rolle einnehmen
4) Lagrange-Hamilton universell verwendbar ist (RT, Feldtheorie, QM, ...)

Mir ist bewusst, dass das für die Schule eher nicht taugt - aber evtl. kann man mal in die Richtung denken.

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Jayk



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Beitrag Jayk Verfasst am: 27. März 2014 10:51    Titel: Re: Ergänzende Bemerkungen Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
gibt es eigentlich schon ein Smartphone mit einem Matlab-, Mathematica oder Maple-App?


Für Android gibt es eine Octave-App.
as_string
Moderator


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Beitrag as_string Verfasst am: 27. März 2014 11:18    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo TomS!

TomS hat Folgendes geschrieben:
statische (Quanten-)Physik?

Meinst Du statistische?
TomS hat Folgendes geschrieben:
Ich bevorzuge Lagrange-Hamilton, da

Das finde ich an sich auch sehr gut und interessant und es wäre sicherlich mal ein Versuch wert!
Was ich allerdings für u. U. schwierig halte: Offenbar spielt die Reibung in der Schulphysik ja eine gewisse Rolle. Einmal, weil man sie auch vom Alltag her kennt und dann eventuell auch, weil man Schüler sensibilisieren möchte, dass "Energie-sparen" zwar nicht wirklich Energie einspart, aber Energie in einer nutzbaren Art belässt.
Ich weiß nicht, ob man das mit Lagrange-Hamilton auch schnell und einfach erklärt bekommt?

Gruß
Marco
jh8979
Moderator


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Beitrag jh8979 Verfasst am: 27. März 2014 11:41    Titel: Re: Ergänzende Bemerkungen Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
(gibt es eigentlich schon ein Smartphone mit einem Matlab-, Mathematica oder Maple-App?).

Fuer's Iphone schon (also vermutlich auch für android, etc):
https://itunes.apple.com/de/app/matlab-mobile/id370976661?mt=8
https://itunes.apple.com/de/app/maple-player/id469981983?mt=8
https://itunes.apple.com/us/app/wolframalpha/id334989259?mt=8
Systemdynamiker



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Beitrag Systemdynamiker Verfasst am: 27. März 2014 12:56    Titel: Danke Antworten mit Zitat

Vielen Dank für die Tipps. Das ist ja Wahnsinn. Wenn man bedenkt, was man sonst noch für Dinge im Telefon drin hat (Sensoren, Suchmaschine, GPS), könnte man doch einen ganzen Physikkurs mit diesem Gerät bestreiten.

@TomS Der Physikunterricht anGymnasien, an allen Fachhochschulen und für die meisten Studierenden der Unis richtet sich nicht an zukünftige Physiker. Dank "The Big Bang Theory" werden einige von diesen Leuten mal was von Schrödingers Katze gehört haben, aber das ist dann auch alles in Bezug auf QM.

Da haben doch meine Beispiele (siehe Beitrag oben), die schon alle mehr oder weniger in Gruppenarbeiten von meinen Studierenden (FH, 1. Studienjahr) bearbeitet worden sind, eine viel grössere Relevanz in Bezug auf die Berufstätigkeit vieler Hochschulabsolventen. Nun würde mich aber doch interessieren, wie man so schnell eine Lagrange-Funktion für die oben genannten Beispiele aufstellt (Hamilton geht meiner Meinung nach in den meisten Fällen nicht). Man muss heute weder von Hand ein Differential-Algebraisches Gleichungssystem aufstellen noch geschlossen lösen können. Das wird dann alles das Telefon machen. Aber die Studierenden müsssen die Grundzusammenhänge verstanden haben. Und dazu braucht es eine modular aufgebaute, vollständige und widerspruchsfreie Beschreibung der Naturgesetze mit grosser Kohärenzlänge (breitem Anwendungsspektrum).

Wer sich für das interessiert, was einer der ärgsten Kritiker des KPK und damit der Systemphysik in Übungen alles so abfragt, der kann sich hier informieren (der Urgrossvater lösst grüssen):

http://t1.physik.tu-dortmund.de/stolze/teaching/P_I_1011/physik_1_1011.html

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Beitrag Jayk Verfasst am: 27. März 2014 19:59    Titel: Antworten mit Zitat

as_string hat Folgendes geschrieben:
Das finde ich an sich auch sehr gut und interessant und es wäre sicherlich mal ein Versuch wert!
Was ich allerdings für u. U. schwierig halte: Offenbar spielt die Reibung in der Schulphysik ja eine gewisse Rolle. Einmal, weil man sie auch vom Alltag her kennt und dann eventuell auch, weil man Schüler sensibilisieren möchte, dass "Energie-sparen" zwar nicht wirklich Energie einspart, aber Energie in einer nutzbaren Art belässt.
Ich weiß nicht, ob man das mit Lagrange-Hamilton auch schnell und einfach erklärt bekommt?


Das ist aber sicher nichts für Schulphysik. Die Schüler lernen doch gerade mal in der elften Klasse, zu differenzieren und das auch nur in einer Veränderlichen. Und ich kann mir auch nicht vorstellen, dass mehr als 10% der Schüler überhaupt in der Lage wären, abstrakt genug zu denken um mit Konzepten wie der Lagrange-Funktion, Wirkung, verallgemeinerten Koordinaten, Konfigurationsraum, ... umzugehen, unter denen man sich so direkt erstmal nichts vorstellen kann. Mit Hamilton wird es noch schlimmer. In Sachsen im Grundkurs Physik kommt das Wort "Impuls" überhaupt nicht mehr vor. Und dann sollen die Schüler mit den kanonisch konjugierten Impulsen umgehen können? Noch dazu: Die Lagrangesche Gleichung zu postulieren, halte ich vor grenzwertig. Entweder, man leitet die Lagrangesche Mechanik aus der Newtonschen Mechanik und dem d'Alembertschen Prinzip ab, oder man macht es wie im Landau/Lifschitz, dass man das Hamiltonsche Prinzip postuliert und die Lagrange-Funktion "rät". Im ersten Fall müssten zwei Zugänge erlernt werden, wo jetzt noch nicht mal einer vernünftig von den Lehrern umgesetzt und von den Schülern verstanden ist; im zweiten Fall müsste man auf Integralrechnung zurückgreifen. Dann hat man zwei Möglichkeiten: Man strukturiert gleichzeitig den Matheunterricht um. Das wäre ohnehin mal notwendig. Man könnte aber auch in Physik den Stoff behandeln (es ist definitiv möglich, das in der neunten Klasse zu machen, hat jedenfalls bei uns an der Schule funktioniert; dafür standen aber zwei zusätzliche Wochenstunden zur Verfügung, wofür mit einer Sondergenehmigung vom Kultusministerium Geschichte und Politik mit weniger Stunden als im Stundenplan vorgesehen unterrichtet wurden). Dann gibt es aber ein Zeitproblem. Das, wovon ich erzählt habe, war nicht regulärer Physikunterricht, sondern ein zusätzliches Fach, das angewählt werden konnte und auch nicht versetzungsrelevant war. Ich glaube nicht, dass das allgemein umsetzbar ist.
Der Grund, weshalb man newtonsche Mechanik in der Sekundarstufe I unterrichten kann, ist doch, dass man Spezialfälle herausgreifen kann, deren Mathematik einfach vorgegeben wird, ohne, dass analytische Kenntnisse (bzw. eigentlich eher dessen, was als "Calculus" bekannt ist) gebraucht werden. Dann kann man sagen F=m*a, ohne dass man darin sofort eine Differentialgleichung erkennt. Bei Lagrange wird das nicht gehen, bei Hamilton schon gar nicht.

Zur Reibung: Reibung in Flüssigkeiten und Gasen bekommt man mit einer Dissipationsfunktion in den Griff. Aber Reibung zwischen Festkörpern... Normalkräfte widersprechen eigentlich konzeptionell dem Lagrange-Formalismus. Denn die Kunst ist es ja, verallgemeinerte Koordinaten so zu wählen, dass man keine Zwangskräfte braucht (auch, wenn man nicht immer ohne Nebenbedingungen auskommt). Und nichts anderes sind doch Normalkräfte.
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 27. März 2014 22:28    Titel: Antworten mit Zitat

OK, überzeugt.
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Jayk



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Beitrag Jayk Verfasst am: 28. März 2014 01:48    Titel: Re: Danke Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Wer sich für das interessiert, was einer der ärgsten Kritiker des KPK und damit der Systemphysik in Übungen alles so abfragt, der kann sich hier informieren (der Urgrossvater lösst grüssen):

http://t1.physik.tu-dortmund.de/stolze/teaching/P_I_1011/physik_1_1011.html


Was ist daran auszusetzen? Mein Gedanke bei den Übungsblättern war: Wow, das Niveau ist schon ganz schön hoch für Experimentalphysik (wenn dort in den Übungen mit elliptischen Integralen hantiert werden soll). Dann viel mir aber ein, dass die in Dortmund ja kombinierte Experimental-/Theorie-Kurse haben. Dafür ist es dann doch schon wieder moderat. Unsere Experimentalphysikblätter waren leichter, die Theorieblätter (deutlich) härter. Die Art der Aufgaben überrascht mich nicht, die war bei uns etwa genauso. Da steckt halt der Experimentalphysikgeist drin, das sind wohl definitiv nicht die Vorlesungen, an denen ein Physikstudium scheitert.

Zur Schulphysik würde ich (wie auch überall anders) die Philosophie Einsteins begrüßen: So einfach wie möglich, aber nicht einfacher. Wöllte man dem auch nur ansatzweise gerecht werden, so disqualifizierten sich doch automatisch sowohl der Karlsruher Physikkurs als auch Lagrange/Hamilton. Aber weil von einem grüßenden Urgroßvater die Rede war: Seit einem guten Jahrhundert steht doch die Integration von Bewegungsgleichungen überhaupt nicht mehr im Fokus der Mechanik, sondern die qualitativen Aussagen (chaotische Dynamik, Ergodentheorie). Nur, weil immer von einem zeitgemäßen Physikunterricht die Rede ist. Wöllte man Mechanik zeitgemäß unterrichten, wäre man doch fast schon dazu gezwungen, hamiltonsche Mechanik zu unterrichten.

Ich glaube, es wird einfach zu ineffizient unterrichtet. Wenn man es wirklich wöllte, könnte man diese Inhalte unterrichten. Aber dann müsste man sowohl in Mathematik als auch in Physik deutlich andere Schwerpunkte setzen. Aber es wird ja schon über G8 gejammert, das ja angeblich nicht zu schaffen ist. Es geht anscheinend völlig an den Menschen vorbei, dass es Bundesländer gibt, wo das schon immer geklappt hat. Wenn ich mich an die letzten 12 Jahre zurück erinnere, sehe ich in erster Linie jede Menge verschwendete Zeit. Es gibt Fächer, in denen nur gelabert wird, und in Mathematik wird einmal im Monat eine neue Gleichung eingeführt und dann wird solange herum gerechnet, bis es jeder kann (oder besser, bis sich die Lehrer kein schlechtes Gewissen mehr machen müssen, dass es keiner kann). Wirklich traurig.

Warum macht man nicht ab der fünften Klasse lineare Algebra und Analysis? Man könnte sich doch beliebig viel Zeit lassen. Und wenn man vier Jahre bräuchte, hätte man immer noch mehr erreicht als jetzt, weil man eine Basis hätte, auf der man aufbauen könnte.
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 28. März 2014 06:50    Titel: Re: Danke Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
@TomS Der Physikunterricht anGymnasien, an allen Fachhochschulen und für die meisten Studierenden der Unis richtet sich nicht an zukünftige Physiker.

Das ist ein sehr seltsames Argument! Was ist das Ziel des Englischunterrichts? Englisch sprechen und verstehen zu lernen. Und das Ziel des Physikunterrichts ist es wohl, Physik zu verstehen und anzuwenden. In Englisch stellt sich auch keiner hin und definiert sein eigenes Englisch, nur weil er das der Briten nicht versteht.

Klar, es muss nicht jeder Physik studieren, aber ein paar eben schon. Und es bringt auch den anderen Fachrichtungen (Elektrotechnik, Maschinenbau, ...) nichts, wenn Schüler mit Abitur keine Physik verstehen, sondern nur etwas, was jemand als Physik bezeichnet.

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Wer sich für das interessiert, was einer der ärgsten Kritiker des KPK und damit der Systemphysik in Übungen alles so abfragt, der kann sich hier informieren (der Urgrossvater lösst grüssen):

http://t1.physik.tu-dortmund.de/stolze/teaching/P_I_1011/physik_1_1011.html

Ja und, was ist jetzt das Problem? Sind halt Übungsblätter mit bekannten Problemen insbs. der Mechanik, die man in den ersten Semestern verstehen muss. Darf man jetzt in Physik keine Übungsblätter zu Physik erstellen? Soll es was anderes sein? Was?

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Systemdynamiker



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Beitrag Systemdynamiker Verfasst am: 29. März 2014 06:30    Titel: Kräfte einzeichnen Antworten mit Zitat

Es steht jedem frei, die Übungsaufgaben von Herrn Tolan zu nehmen und mit einer Aufgabenserie zur Technischen Mechanik oder mit Aufgaben aus neueren Lehrbüchern zu vergleichen. Dann sieht man schon ein paar Unterschiede. Wer aber einen wirklich neuartigen Ansatz studieren will, kann sich mal drei Stunden Zeit nehmen und meinen Einstieg in die Mechanik studieren

https://www.youtube.com/playlist?list=PL918XBsgASEnt3aY3P3ojpAQxfPKaZswY

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TomS
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Beitrag TomS Verfasst am: 29. März 2014 09:02    Titel: Re: Kräfte einzeichnen Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Es steht jedem frei, die Übungsaufgaben von Herrn Tolan zu nehmen und mit einer Aufgabenserie zur Technischen Mechanik oder mit Aufgaben aus neueren Lehrbüchern zu vergleichen. Dann sieht man schon ein paar Unterschiede. Wer aber einen wirklich neuartigen Ansatz studieren will, kann sich mal drei Stunden Zeit nehmen und meinen Einstieg in die Mechanik studieren

https://www.youtube.com/playlist?list=PL918XBsgASEnt3aY3P3ojpAQxfPKaZswY

Ich habe mir mal auszugsweise deine Videos angesehen. Sie sind zugegebenermaßen sehr anschaulich, aber sie erreichen doch nicht ansatzweise das, was man im Physikstudium unter Mechanik versteht: Lagrange, Noether, Hamilton, Hamilton-Jacobi, rel. Dynamik, ...

Landau oder Goldstein haben sich schon auch ihre Gedanken gemacht ...

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Alter Physiker



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Beitrag Alter Physiker Verfasst am: 31. März 2014 17:35    Titel: Re: Ergänzende Bemerkungen Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
... In meinem neuesten Video demontiere ich Herrn Bartelmann förmlich. Nun ist entweder meine Argumentation korrekt, dann versteht Herr Bartelmann wenig bis gar nichts von Mechanik. Oder ich irre mich, dann müsste ich mich in aller Form und lautstark bei Herrn Bartelmann entschuldigen (im 19. Jahrhundert hätten wir uns duelliert)....


In seiner Präsentation schreibt M. Bartelmann: Der KPK-Impulsstrom entspricht

.

T hat die Komponenten

.

M. Bartelmann gibt hier nur das Ergebnis des Regensburger Streitsprächs zwischen Rincke und Strunck mit J. Hüfner wieder. Dort steht wörtlich:

"Die...gestrichelte Linie ist jedoch mit der Stromdichte der x-Komponente des Impulses zu identifizieren. Diese wird mit

bezeichnet und ist....durch folgende Gleichung definiert:
."

Systemdynamikers Einwand, es handle sich um eine "Impulsstromdichte" bzw. den sog. "Spannungsvektor", einen "Hilfsbegriff", ist also ein gravierender Einwand gegen das Konzept des KPK und damit gibt er den Gutachtern hier recht!
Als KPK-Anhänger sollte Systemdynamiker doch wissen, dass Herrmann die Richtung eines Stroms immer über die Stromdichte festlegt.
Interessanterweise kam von den "KPK-Theoretikern" gegen die Ausführungen von Herrn Bartelmann auch kein Widerspruch.

Der weitere Einwand gegen das Vorzeichen von

ist nun aber wirklich peinlich. Schließlich hat der zweite Term doch bereits ein negatives Vorzeichen, so dass beim Einsetzen eines negativen Wertes genau das richtige herauskommt. Vermutlich verlernt man die elementaren Rechenregeln der Algebra, wenn man die Physik nur noch mit den numerischen Näherungen von Computer-Programmen betreibt.

@Systemdynamiker:
Es ist wirklich an der Zeit für eine Entschuldigung, statt weiter Nebelkerzen zu werfen.
Mit dem Duellieren würde es natürlich auch nichts werden, ich kann mir kaum vorstellen, dass Sie satisfaktionsfähig sind.
Jayk



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Beitrag Jayk Verfasst am: 31. März 2014 18:49    Titel: Re: Kräfte einzeichnen Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:

Landau oder Goldstein haben sich schon auch ihre Gedanken gemacht ...


Davon kann man wohl ausgehen, denn ein Großteil des Landau/Lifschitz ist während Landaus Zeit im Gefängnis entstanden. Augenzwinkern
Systemdynamiker



Anmeldungsdatum: 22.10.2008
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Beitrag Systemdynamiker Verfasst am: 01. Apr 2014 06:35    Titel: AlterPhysiker Antworten mit Zitat

Vorzeichen beim Spannungstensor (Konvention): Zug positiv, Durck negativ
Impulsstromdichte: vowärts positiv, rückwärts negativ

Begriffe (nicht nur in der Mechanik):
Stromdichte bei skalaren Grössen ein Vektor, bei Vektorgrössen ein Tensor 2. Stufe.
Stromstärke aus Integration der Stromdichte über eine orientierte Referenzfläche.

Oberflächenkraft (Impulsstromstärke bezüglich ausgewählten Körper): Integration des Spannungstensors über einen Teil der Oberfläche (Orientierung der Referenzfläche und Konvention konsistent wählen).

Gewichtskraft: Ingegration von Dichte mal Gravitationsfeldstärke über ganzes Volumen.

2. Newtonsches Gesetz: „Die Änderung der Bewegung ist der Einwirkung der resultierenden Kraft proportional und geschieht nach der Richtung derjenigen geraden Linie, nach welcher jene Kraft wirkt" (nach Wikipedia mit kleiner Nachbesserung). Um eine Einzelkraft zu berechnen, muss je nach Problemstellung über einen bestimmten Teil der Oberfläche und bei der Gewichtskraft über das ganze Volumen intergriert werden. Die Einzelkräfte (Oberflächenkräfte und Volumenkraft), die jede für sich das 3. Newtonsche Gesetze erfüllen, müssen zur resultierenden Kraft addiert werden.

Nochmals: das zweite Newtonsche Gesetz macht eine Aussage über die resultierende Kraft auf einen Körper (Bilanz), das dritte Newtonsche Axiom macht eine Aussage über jeder der Einzelkräfte ("Impulsleiter"). Wenn man nun partout immer nur von Kraft redet (Kraft gleich Masse mal Beschleunigung statt resultierende Kraft gleich Masse mal Beschleunigung und Kraft plus Gegenkraft sind betragsmässig gleich gross), dann schafft man keine Klarheit.

Herrgott, ist das wirklich so schwer zu versehen?

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Herzliche Grüsse Werner Maurer
gast456
Gast





Beitrag gast456 Verfasst am: 01. Apr 2014 13:24    Titel: Antworten mit Zitat

Bartelmann definiert auf Folie 2 den KPK x-Impulsstrom durch Multiplikation von T mit e_x von rechts.
Die Änderung des x-Impulses müsste man doch dann analog zum elektrischen Strom durch ein Oberflächenintegral dieses Stromvektors bekommen, also effektiv Multiplikation von T mit infinitesimalen Oberflächenelementen von links.

Auf Folie 6 dagegen bekommt man die Änderung des x-Impulses (F_x) plötzlich durch Multiplikation von T mit Flächenelement von rechts?
Alter Physiker



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Beitrag Alter Physiker Verfasst am: 01. Apr 2014 16:16    Titel: Re: AlterPhysiker Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Vorzeichen beim Spannungstensor (Konvention): Zug positiv, Durck negativ
Impulsstromdichte: vowärts positiv, rückwärts negativ


Bei rein konduktiven Impulsströmen reduzieren sich die Elemente von T zu



Preisfrage: Welche Werte muss man für Sigma einsetzen, damit T positiv wird?

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Begriffe (nicht nur in der Mechanik):
Stromdichte bei skalaren Grössen ein Vektor, bei Vektorgrössen ein Tensor 2. Stufe.
Stromstärke aus Integration der Stromdichte über eine orientierte Referenzfläche.


So wäre es richtig. Der KPK macht es aber anders: Herrmann betrachtet jede Komponente des Impulsstromstärkevektors separat als Skalar und definiert dazu wie von M. Bartelmann und Rincke und Strunk beschrieben einen Stromdichtevektor, indem er den Tensor mit einem Einheitsvektor in x-Richtung multipliziert.

Damit beginnen die Probleme, weil jetzt die Stromdichte eine ausgezeichnete Richtung bekommt, die der Symmetrie des System widerspricht usw.

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
2. Newtonsches Gesetz: „Die Änderung der Bewegung ist der Einwirkung der resultierenden Kraft proportional und geschieht nach der Richtung derjenigen geraden Linie, nach welcher jene Kraft wirkt" (nach Wikipedia mit kleiner Nachbesserung). Um eine Einzelkraft zu berechnen, muss je nach Problemstellung über einen bestimmten Teil der Oberfläche und bei der Gewichtskraft über das ganze Volumen intergriert werden. Die Einzelkräfte (Oberflächenkräfte und Volumenkraft), die jede für sich das 3. Newtonsche Gesetze erfüllen, müssen zur resultierenden Kraft addiert werden.

Nochmals: das zweite Newtonsche Gesetz macht eine Aussage über die resultierende Kraft auf einen Körper (Bilanz), das dritte Newtonsche Axiom macht eine Aussage über jeder der Einzelkräfte ("Impulsleiter"). Wenn man nun partout immer nur von Kraft redet (Kraft gleich Masse mal Beschleunigung statt resultierende Kraft gleich Masse mal Beschleunigung und Kraft plus Gegenkraft sind betragsmässig gleich gross), dann schafft man keine Klarheit.

Deshalb muss man unter Anwendung des Gaußschen Satzes über eine geschlossene Fläche integrieren, wenn man die (resultierende) Kraft, die auf einen Körper wirkt, berechnen will.
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