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Inhalt und Relevanz der Arbeit | ||||
Die Videoanalyse von Bewegungen ist ein verbreitetes
Messverfahren im Physikunterricht, das viele Vorteile hat:
Bewegungsaufnahmen lassen sich von außen in das Klassenzimmer holen; die
Messung läuft berührungsfrei; zweidimensionale Vorgänge können erfasst
werden, die sich mit vielen herkömmlichen Messmethoden nicht aufnehmen
lassen. Ein anderes Beispiel des Computereinsatzes ist die mathematische
Modellbildung, bei der es dagegen darum geht, dass Schüler selbständig
Hypothesen über physikalische Zusammenhänge entwickeln. Hier bietet es
sich an, die berechneten Daten der mathematischen Modellbildung mit den
Messdaten der Videoanalyse zu vergleichen und so das Modell solange
abzuändern, bis es zu den Messdaten passt. Dies bieten bisher nur wenige
Softwareprogramme an, wie z.B. „Tracker“. Zu diesem englischsprachigen
Freeware-Programm gibt es aber kaum deutschsprachige Literatur und keine
deutschsprachige Anleitung. So ist es sinnvoll, zu „Tracker“ ein Tutorial
für Lehrkräfte vorzulegen. Frau Dai hat in ihrer wissenschaftlichen Hausarbeit „Das Videoanalyseprogramm Tracker“ eine Anleitung mit selbst
erstellten Beispielen vorgelegt. Das erste Kapitel liefert Informationen zur
Videoaufnahme und zu Videoclips. Im zweiten Kapitel wird eine Einführung
in die Installation, die Benutzeroberfläche und die Funktionen von Tracker
gegeben. Im dritten Kapitel wird das Vorgehen in Tracker und das Nutzen
von Tracker an sieben selbst erstellten Beispielen aufgezeigt. Das erste
Beispiel zur Rollenfahrbahn zeigt grundlegenden Funktionen sowie die
kinematische Modellbildung (Tracker unterscheidet zwischen einem
Kurvenfit, genannt „kinematischen Modellierung“, und einer mathematischen
Modellbildung, genannt „dynamischen Modellierung“). Das zweite Beispiel
zur schwingenden Wassersäule im U-Rohr wird als Beispiel für die
dynamische Modellbildung verwendet. Das dritte Beispiel zur Loopingbahn
verwendet Vektoren und Stroboskopbilder. Interessant sind sind die
Beispiele vier bis sieben mit Unterwasseraufnahmen, da hier eine besonders
große Reibung vorliegt. Im vierten Kapitel werden ganz kurz ein paar Anmerkungen zur
Messgenauigkeit gemacht und im fünften Kapitel ein kurzes Fazit gezogen. | ||||
Download als pdf | ||||
Die vollständige wissenschaftliche Hausarbeit | [Download als pdf, 4,3 MB] | |||
Bilder aus der Arbeit | ||||
Stroboskopbild einer Kugel im Looping |
Beschleunigungspfeile im Looping |
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Schwingende Wassersäule im U-Rohr mit dynamischer Modellierung und
Vergleich der Werte |
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Schräger Wurf unter Wasser |
Armbrustpfeil unter Wasser |
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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 | |