Elektrodynamik an Schule und Hochschule

Dieses Lehrbuch analysiert die konzeptionelle Umsetzung und Stoffauswahl zur Elektrizitätslehre und Elektrodynamik an Schule und Hochschule und gibt einen reflektierten fachwissenschaftlichen Überblick, der die Entwicklung einer fach- und schülergerechten und anschlussfähigen Elementarisierung unterstützt.

Jedes Kapitel gibt themenspezifisch zunächst einen Überblick der Inhalte für Schule und Hochschule. Dazu dienen Lehrpläne und Schulbücher der Sekundarstufe I und II sowie verschiedene Lehrbücher. Der Autor analysiert und diskutiert anschließend schulische und hochschulische Darstellungsweisen und Inhalte im Vergleich und stellt Elementarisierungsmöglichkeiten dar. Damit werden fachwissenschaftliche Inhalte auf schulischem und hochschulischem Niveau systematisiert, verglichen und diskutiert. Es geht dabei nicht um pauschale ideale Elementarisierungen, sondern es soll vor allem ein kritisch-reflexiver Blick auf fachwissenschaftlicher Ebene geschult werden. So unterstützt es bei der Gestaltung einer situationsspezifischen Elementarisierung, bezogen auf länderspezifische Lehrpläne, Jahrgangsstufe und konkrete Schülerschaft. Das Lehrbuch richtet sich an alle, die die Fachphysik lehramtsspezifisch reflektieren oder eine Elementarisierung gestalten möchten: Studierende, die ihr fachwissenschaftliches Studium im Kontext ihrer zukünftigen Profession sehen wollen, Lehrende, die einen derartigen Kurs anbieten und Forschende auf diesem Gebiet.

Thematisch behandelt das Buch die üblichen Inhalte der hochschulischen Elektrodynamik und ihre Pendants in der Schule. Somit finden sich neben den Themen der Elektro-, Magnetostatik und Elektrodynamik auch Kapitel zu Optik (Beugung und Interferenz) und der speziellen Relativitätstheorie.

Autorentext
Andreas Helzel hat Physik (Diplom) an der Universität Regensburg studiert und am dortigen Institut für Experimentelle und Angewandte Physik promoviert. Nach langjähriger Arbeit in der Didaktik der Physik an der Universität Regensburg und an der School of Education der Technischen Universität München arbeitet er nun an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Forschungsschwerpunkte: Elementarisierung, Fachwissenschaftliche Lehre im Lehramtsstudium, Sprachbildung im Physikunterricht.

Inhalt
Die elektrische Ladung und das elektrische Feld.- Der elektrische Strom.- Elektrisches Potential und Spannung.- Elektrostatik elektrischer Leiter.- Elektrisch und magnetisch polarisierbare Materie.- Magnetismus und Magnetfeld.- Magnetfelder konstanter Ströme.- Elektromagnetische Induktion.- Anwendungen der Induktion.- Energietransport in elektromagnetischen Systemen.- Elektromagnetische Wellen.- Spezielle Relativitätstheorie.- Wellenoptik.- Anhang: A Formeln und Gleichungen zum Nachschlagen.- B Mikroskopische Erklärungen und das Teilchenmodell.- C Analogiemodelle von Stromkreisen.