Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2020

Physik Lehrdiplom Information
Detaillierte Informationen zum Studiengang auf: Link
Fachwiss. Vertiefung mit pädagogischem Fokus und weitere Fachdidaktik
Im Lehrdiplom dürfen nur Kernfächer angerechnet werden, die nicht für das Bachelor- oder Master-Studium in Physik gezählt wurden oder als fachwissenschaftliche Auflagen absolviert werden mussten.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0505-00LPhysics in the Smartphone
Findet dieses Semester nicht statt.
W6 KP3GM. Sigrist
KurzbeschreibungPhysics in today's high-tech smartphone. Examples: network topology and scratch proof glass, spin-orbit coupling - brighter displays, GPS and general theory of relativity, electromagnetic response of matter (transparent metals for displays, GPS signal propagation), light-field cameras, CCD and CMOS light sensors, physics stops Moore's law, meta-materials for antennas, MEMS sensor physics, etc.
LernzielStudents recognize and appreciate the enormous impact "physics" has on today's high tech world. Abstract concepts, old and recent, encountered in the lectures are implemented and present all around us.

Students are actively involved in the preparation and presentation of the topics, and thus acquire valuable professional skills.
InhaltWe explore how traditional and new physics concepts and achievements make their way into today's ubiquitous high-tech gadget : the smartphone.
Examples of topics include:
network topology and scratch proof Gorilla glass,
spin-orbit coupling makes for four times brighter displays,
no GPS without general theory of relativity,
electromagnetic response of matter (transparent metals for displays, GPS signal propagation in the atmosphere),
lightfield cameras replacing CCD and CMOS light sensors,
physical limitations to IC scaling: the end of "Moore's law",
meta-materials for antennas,
physics of the various MEMS sensors,
etc., etc.,
SkriptThe presentation material and original literature will be distributed weekly.
Voraussetzungen / BesonderesBasic physics lectures and introduction to solid state physics are expected.

This is a "3 hour" course, with two hours set for <tba>, and the third one to be set at the beginning of the semester.

An introductory event is planed in the first week of the term on Wednesday, September 19th - 17:45 in the room HIT K51. In this meeting we will fix the time of the usual lecture and we will distribute the topics for the presentations during the term. The tutors will briefly present each topics.
402-0869-00LQualitative Methods in PhysicsW6 KP2V + 1UV. Geshkenbein
KurzbeschreibungWe will discuss, how qualitative thinking allows to progress in different areas of physics, from classical to quantum mechanics, from phase transitions, to developed turbulence and Anderson localisation.
LernzielThe solution of most problems in theoretical physics begins with the application of the QUALITATIVE METHODS which constitute the most attractive and beautiful characteristic of this discipline. However, as experience shows, it is just these aspects which are most difficult for beginner. Unfortunately, the methods of theoretical physics are usually presented in a formal, mathematical way, rather than in the constructive form in which they are used in scientific work. The purpose of this lecture course is to make up this deficiency.
SkriptLecture notes and additional materials are available.
Wahlpflicht
Weitere Lehrangebote aus dem Bereich Erziehungswissenschaften sind unter "Studiengang: Ausbildung in Erziehungswissenschaften für Lehrdiplom und DZ" aufgeführt.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0737-00LEnergy and Environment in the 21st Century (Part I)W6 KP2V + 1UM. Dittmar, P. Morf
KurzbeschreibungThe energy and related environmental problems, the physics principles of using energy and the various real and hypothetical options are discussed from a physicist point of view. The lecture is intended for students of all ages with an interest in a rational approach to the energy problem of the 21st century.
LernzielScientists and espially physicists are often confronted with questions
related to the problems of energy and the environment.
The lecture tries to address the physical principles of todays and tomorrow
energy use and the resulting global consequences for the world climate.

The lecture is for students which are interested
participate in a rational and responsible debatte about the
energyproblem of the 21. century.
InhaltIntroduction: energy types, energy carriers, energy density
and energy usage. How much energy does a human needs/uses?

Energy conservation and the first and second law of thermodynamics

Fossile fuels (our stored energy resources) and their use.

Burning fossile fuels and the physics of the greenhouse effect.

physics basics of nuclear fission and fusion energy

controlled nuclear fission energy today, the different types of
nuclear power plants, uranium requirements and resources,
natural and artificial radioactivity and the related waste problems
from the nuclear fuel cycle.

Nuclear reactor accidents and the consequences,
a comparison with risks from other energy using methods.

The problems with nuclear fusion and the ITER project.

Nuclear fusion and fission: ``exotic'' ideas.

Hydrogen as an energy carrier: ideas and limits of a
hydrogen economy.

new clean renewable energy sources and their physical limits
(wind, solar, geothermal etc)

Energy perspectives for the next 100 years and some
final remarks
Skriptmany more details (in english and german) here:

Link
LiteraturDie Energiefrage - Bedarf und Potentiale, Nutzung, Risiken und Kosten:
Klaus Heinloth, 2003, VIEWEG ISBN: 3528131063;

Environmental Physics: Boeker and Egbert New York Wiley 1999
Voraussetzungen / BesonderesScience promised us truth, or at least a knowledge
of such relations as our intelligence can seize:
it never promised us peace or happiness
Gustave Le Bon

Physicists learned to realize that whether they like a theory or
they don't like a theory is not the essential question.
Rather, it's whether or not the theory gives predictions that agree with experiment.
Richard Feynman, 1985
252-0855-00LInformatik im gymnasialen Mathematikunterricht Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W4 KP3GJ. Hromkovic, G. Serafini
KurzbeschreibungDie Lerneinheit "Informatik im gymnasialen Mathematikunterricht" befasst sich primär mit der Untersuchung des allgemein bildenden Charakters der Informatik, mit der Verknüpfung zwischen der algorithmischen und der mathematischen Denkweise, und mit der fachlich und didaktisch überlegten Einbettung von Informatikinhalten in den gymnasialen Mathematikunterricht.
LernzielDie übergeordnete Zielsetzung der Lerneinheit besteht darin, Szenarien für die Vermittlung von allgemeinbildenden Informatikgrundlagen im engen Zusammenhang mit Inhalten und Methoden der Mathematik aufzuzeigen. Der Besuch der Lerneinheit ermöglicht es einer Mathematiklehrperson, innerhalb des gymnasialen Mathematikunterrichts ausgewählte Grundthemen der Informatik fundiert und nachhaltig zu unterrichten.

Die Studierenden verstehen die grundlegenden Konzepte der Informatik im breiten und tiefen Kontext. Aus diesem Verständnis heraus sind sie in der Lage, Unterrichtsunterlagen zum erfolgreichen Wissenstransfer zu erarbeiten und ihre Begeisterung für das Fach an die Schülerinnen und Schüler weiterzugeben.

Die Studierenden kennen unterschiedliche Unterrichtsmethoden, ihre Vor- und Nachteile. Sie können mit den oft stark unterschiedlichen Vorkenntnissen der Lernenden umgehen. Neben dem Klassenunterricht legen die Studierenden Wert auf die Einzelbetreuung von Schülerinnen und Schülern. Sie fördern die Selbstständigkeit der Lernenden, sie schaffen es, mit verschiedenartigen Zielgruppen zu arbeiten sowie ein gutes Lernklima aufzubauen.

Die Studierenden sind in der Lage, sich in einer verständlichen und gepflegten Fachsprache mündlich und schriftlich auszudrücken und beherrschen die grundlegenden Begriffe der Informatik. Neben den englischen Fachausdrücken sind ihnen auch die deutschen Benennungen geläufig. Die Studierenden sind fähig, ausführliche, ausgereifte, sprachlich einwandfreie und ansprechend gestaltete Unterrichtsunterlagen anzufertigen.
InhaltDie Lerneinheit befasst sich mit allgemein bildenden Inhalten des Informatikunterrichts und deren Integrationsmöglichkeiten in den Mathematikunterricht der gymnasialen Stufe.

Der inhaltliche Fokus liegt auf denjenigen Informatikinhalten, die einen engen fachlichen Bezug zur Mathematik aufweisen, die die Entwicklung der Denkweise der Jugendlichen auf einzigartige Art und Weise ermöglichen, und die zum Verständnis unserer Welt sowie zur Hochschulreife beitragen.

Die Hauptthemen der Lerneinheit "Informatik im gymnasialen Mathematikunterricht" bieten einen fachlichen und didaktischen Mehrwert für den Mathematikunterricht. Es werden die Didaktik der Logik, der Kryptologie, der Automatentheorie, der Berechenbarkeit und der Grundlagen der Programmierung behandelt. Einerseits wird das Verständnis für Grundbegriffe der Wissenschaft wie Algorithmus, Programm, Komplexität, Determinismus, Berechnung, Automat, Verifikation, Testen, Sicherheit eines Kryptosystems und sichere Kommunikation geschaffen, und andererseits wird über deren fachlich korrekte und didaktisch nachhaltige Einbettung in den Mathematikunterricht reflektiert.

Im Rahmen einer semesterbegleitenden Übung entwickeln und dokumentieren die Studierenden eine adaptive Unterrichtseinheit für den Mathematikunterricht, in welcher Inhalte aus der Mathematik und Konzepte aus der Informatik integriert werden. Dabei lernen sie den Umgang mit den im Unterricht eingeführten Lehrmethoden und -techniken.
SkriptLiteratur wird angegeben. Zusätzliche Unterlagen und Folien werden zur Verfügung gestellt.
LiteraturJ. Hromkovic: Sieben Wunder der Informatik: Eine Reise an die Grenze des Machbaren, mit Aufgaben und Lösungen. Vieweg+Teubner; Auflage: 2 (2008).

K. Freiermuth, J. Hromkovic, L. Keller und B. Steffen: Einfuehrung in die Kryptologie: Lehrbuch für Unterricht und Selbststudium. Springer Vieweg; Auflage: 2 (2014).

J. Hromkovic: Berechenbarkeit: Logik, Argumentation, Rechner und Assembler, Unendlichkeit, Grenzen der Automatisierbarkeit. Vieweg+Teubner; Auflage: 1 (2011).

H.-J. Böckenhauer, J. Hromkovic: Formale Sprachen: Endliche Automaten, Grammatiken, lexikalische und syntaktische Analyse. Springer Vieweg; Auflage: 1 (Januar 2013).

J. Hromkovic: Einführung in die Programmierung mit LOGO: Lehrbuch für Unterricht und Selbststudium. Springer Vieweg; Auflage: 3 (2014)
» siehe Wahlpflicht Lehrdiplom für Maturitätsschulen
402-0869-00LQualitative Methods in PhysicsW6 KP2V + 1UV. Geshkenbein
KurzbeschreibungWe will discuss, how qualitative thinking allows to progress in different areas of physics, from classical to quantum mechanics, from phase transitions, to developed turbulence and Anderson localisation.
LernzielThe solution of most problems in theoretical physics begins with the application of the QUALITATIVE METHODS which constitute the most attractive and beautiful characteristic of this discipline. However, as experience shows, it is just these aspects which are most difficult for beginner. Unfortunately, the methods of theoretical physics are usually presented in a formal, mathematical way, rather than in the constructive form in which they are used in scientific work. The purpose of this lecture course is to make up this deficiency.
SkriptLecture notes and additional materials are available.
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