Das GPS-System im Physikunterricht -
Schriftliche Hausarbeit von Matthais Braun

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   Inhalt und Relevanz der Arbeit
 

GPS ist heute bereits im Alltag vieler Menschen genutzt; man denke nur die Navigationsgeräte in vielen Autos. Dies spricht dafür diese Technik, von der jeder bereits gehört hat, auch im Physikunterricht einzusetzen, um die Kluft zwischen Realität und Unterricht zu verringern. Die deutsche physikalische Gesellschaft hat ein Thesenpapier erstellt, wie sie sich ein neu zu gestaltendes Lehramtsstudium vorstellen, das ein Studium „sui generis“ sein soll. Die Lehre soll dabei weniger durch systematisches, detailreiches Aufbauen bestimmt sein, sondern durch übergreifende Themen. Hierzu wird insbesondere GPS als geeignetes Thema genannt.

Die Schriftliche Hausarbeit von Matthias Braun gliedert sich in zwei große Kapitel. Das erste Kapitel beschreibt ausführlich aus fachlicher Sicht die Funktionsweise von GPS. Dazu gehören z.B. Grundlagen der Koordinatensysteme, das Prinzip der Positionsmessung sowie das der dazu nötigen Laufzeitbestimmung. Außerdem gehören dazu Informationen über die Satelliten und ihr Datensignal, Informationen über die Bodenstation, die GPS-Empfänger, den Einfluss der Atmosphäre und über die Genauigkeit. Ziel war, dieses komplexe Thema so verständlich zu beschreiben, dass Physiklehrer oder Physikstudenten es ohne weitere Hilfe verstehen können.

Im zweiten großen Kapitel werden verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt, wie man GPS in den Physikunterricht integrieren kann: als Messgerät für Bewegungen, im Zusammenhang mit der Speziellen und Allgemeinen Relativitätstheorie oder für Seminar- oder Referatsthemen. Herr Braun geht vor allem auf den ersten Punkt ein: er hat verschiedenen Messungen durchgeführt und am Computer auswertete. Dabei äußert er sich zu Recht sehr kritisch zu einem Unterrichtskonzept zu GPS, das im Wettbewerb „Einstein in die Schule“ im Jahr 2005 unverständlicherweise einen Preis gewonnen hat.

 
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   Fotos
 
Mit einem GPS-Gerät aufgenommene und Bewegungen:

 
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Zum Download der Reproduktion einer Beispielmessung und zum Download von PAKMA: Hier
 
   Veröffentlichung
BRAUN, M.; WILHELM, T.:
Das GPS-System im Unterricht
In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule 57, Nr. 4, 2008, S. 20 - 27
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| Prof. Dr. Thomas Wilhelm, Institut für Didaktik der Physik, Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt am Main |
| vorher: Didaktik der Physik, Universität Augsburg |
| ehemals: Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Universität Würzburg |
 
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