Simulationsbasiertes virtuelles Labor zur Einübung des Begriffssystems der Rotationsbewegung

Tobias Roth, Thomas Andres, Alexander Schwingel, Ulla Hein, Carola Greß, Julia Appel

Abstract


Einführend zur Kinematik und Dynamik von Massenpunkten stehen üblicherweise die gleichförmig-geradlinige und die gleichförmig-beschleunigte Bewegung, deren Gesetze an der Luftkissenbahn demonstriert werden. Erfahrungsgemäß stellt es für viele Studierenden eine gewisse Hürde dar, sobald der thematische Übergang von der
Translation zur Rotation vollzogen wird. Zwar herrscht zwischen beiden
letzteren eine weitgehende Analogie, doch besitzen die Größen der
Kreisbewegung, ihr innewohnender Vektorcharakter oder die Definition
des Trägheitsmomentes eine andere Qualität.

Um die Studierenden bei der Weiterentwicklung und Anwendung ihres Begriffssystems zu unterstützen, wählen wir einen simulationsbasierten
Ansatz mit einem virtuell abgebildeten Grundlagenversuch zur Rotationsbewegung. Dank den frei einstellbaren Parametern und den
generierten Messwerten eröffnet sich dem Lernenden ein Spielfeld an
Experimentiermöglichkeiten, um die relevanten Beschreibungsgrößen und deren Zusammenhänge zu untersuchen. Neben diesem explorativen Zugang begleiten konkrete Anweisungen zur Versuchsdurchführung
sowie interaktive Hilfestellungen den Lernprozess. Die Simulation selbst ist als Teil eines flexiblen Baustein-Konzeptes in eine umfangreiche virtuelle Lernumgebung eingebettet.


Schlagworte


E-Learning; Blended-Learning-Lab; Rotationsbewegung; interaktive Simulation; Lernumgebung

Volltext:

Beitrag DD 02.03


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