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Didaktik, Geschichte, Wissenschaftstheorie

Diese Kategorie enthält 55 Beiträge

Kleists Plädoyer für die Naturbeobachtung

regenbogen_mit_supernumeries-kopieMan erzählt von Newton, es sei ihm, als er einst unter einer Allee von Fruchtbäumen spazieren ging, ein Apfel von einem Zweige vor die Füße gefallen. Wir beide würden bei dieser gleichgültigen und unbedeutenden Erscheinung nicht viel Interessantes gedacht haben. Er aber knüpfte an die Vorstellung der Kraft, welche den Apfel zur Erde trieb, eine Menge von folgenden Vorstellungen, bis er durch eine Reihe von Schlüssen zu dem Gesetze kam, nach welchem die Weltkörper sich schwebend in dem unendlichen Raume erhalten. Weiterlesen

Eine erfrischend feuchte Lektüre im Buch der Natur

entdeckung_img_4500_rvIch war fasziniert von dem kleinen Jungen, der hier mit großer Hingabe und explorativem Engagement die Wirkung der hochschäumenden Wassersäule in einem kleinen Park untersuchte. Immer wieder tauchte er die fühlende oder tastende Hand in das Wasser, mal mehr von oben, mal von der Seite, mal mit flacher Hand, die er dann vom Wasserstrahl besonders deutlich hochgedrückt empfinden konnte. Derweil bewegte er den anderen Arm so, dass er bei seinen engagierten Aktionen das Gleichgewicht behielt. Das Interesse und die Freude an der Entdeckung des nassen Elements waren offenbar so groß, dass er sich von seinem Tun auch nicht durch die immer intensiver werdende Durchnässung abbringen ließ. Weiterlesen

Quantenspiegelungen

Quantenschwingungen – Quantenknoten – Periodensystem

Werden Sie Betatester  – ab sofort bis zum 2. April 2017! Zugangsinformationen finden Sie hier.

http://beta.quantenspiegelungen.de/ Weiterlesen

Der Satz des Pythagoras – revisited

pythagoras_dsc08473aDer Satz des Pythagoras ist wohl allen Menschen bekannt, die durch unser Schulsystem gegangen sind. Ich kann mich noch deutlich erinnern, dass mich daran besonders die Hypothenuse beeindruckte. Nicht etwa, weil mich ihr mathematischer Gehalt faszinierte, sondern eher ihr geheimnisvoll anmutender Klang: Hy-po-the-nu-se. Weiterlesen

Nebenfolgen des Sinnbedarfs

Sinnsuche_im_NebelDer Verdacht, die Welt könnte ohne Sinn oder ihres vormals besessenen Sinnes verlustig gegangen sein, lastet schwer auf denen, die aus Gründen unvorsichtiger Berufswahl (oder anderen) von Ungeduldigen um Auskunft und Abhilfe bedrängt werden.

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Zum 1. Advent – Die Flamme als Prozess

Flamme-als-ProzessAlles Anschauen geht aus von einem Einfluß des Angeschauten auf den Anschauenden…Wenn die Ausflüsse des Lichtes nicht – was ganz ohne eine Veranstaltung geschieht – euer Organ berührten, wenn die kleinsten Teile der Körper die Spitzen eurer Finger nicht mechanisch oder chemisch affizierten, wenn der Druck der Schwere euch nicht einen Widerstand und eine Grenze eurer Kraft offenbarte, so würdet ihr nichts anschauen und nicht wahrnehmen, und was ihr also anschaut und wahrnehmt, ist nicht die Natur der Dinge, sondern ihr Handeln auf euch.

1. Die Faszination muß von der Naturerscheinung selbst ausgehen. Zumindest muß sie so vorgestellt werden, daß sie die Aufmerksamkeit auf sich zieht.

2. Die Naturerscheinung muß die Organe möglichst vielseitig berühren und die Sinne affizieren. Die Hand über dem Vacuum spürt unmittelbar den Druck der Luft.

Allerdings sind die Sinne nur bedingt tauglich, das größere Feld der Naturerscheinungen auszumachen. Ein wichtiger Teil naturwissenschaftlicher Untersuchung und Lehrkunst besteht darin, immer neue Manipulationen zu erfinden, die die sinnliche Wahrnehmung erweitern und das von ihr Nicht- Erfaßte in Erscheinung treten zu lassen.

3. Die Naturerscheinung muß nicht als ein einfach Gegebenes hingenommen, sondern als Handlung vorgestellt werden. So die Flamme der Kerze als ein Prozeß„.

Aus: Friedrich Schleiermacher: Sämmtliche Werke, Berlin 1834–64

Vom Uhrwerk zum chaotischen System – zur Entdeckung von Neptun

Le-VerrierDer Vergleich unseres solaren Planetensystems mit einem Uhrwerk ist nicht ganz abwegig. Immerhin ist die Sonnenuhr eine der ersten Uhren, die den Menschen die „Uhrzeit“ brachte. Sie macht von der berechenbaren Regelmäßigkeit der Eigendrehung der Erde Gebrauch. Schon im Altertum konnten Sonnenfinsternisse auf der Grundlage von Berechnungen ziemlich genau vorhergesagt werden.
Der auf dieser Berechenbarkeit beruhende Determinismus ist eine der Grundlagen der neuzeitlichen Physik. Einen spektakulären Höhepunkt erlebte die „Berechenbarkeit der Welt“ mit der Entdeckung des Planeten Neptun durch Urbain Le Verrier (1811 – 1877) im Jahre 1846. Weiterlesen

Spuren am Strand

Spuren_am_StrandBei der Erschließung der Vergangenheit und der Welt schlechthin sind wir oft darauf angewiesen, uns mit Spuren auseinanderzusetzen, um sie zu deuten und daraus Erkenntnisse zu gewinnen, die auf andere Weise nicht zu erlangen wären. Diese Spurensuche kann insbesondere in den Naturwissenschaften zu Ergebnissen führen, die man so vielleicht nicht erwartet hätte: „Wir haben an den Gestaden des Unbekannten eine sonderbare Fußspur entdeckt. Wir haben tiefgründige Theorien, eine nach der anderen ersonnen, um ihren Ursprung aufzuklären. Weiterlesen

Spielend und spiegelnd zum Unendlichen

Winkelspiegel„Wir leimten mit Stoffresten zwei Spiegel an einer Seite aneinander, daß sie aussahen wie zwei Buchdeckel. Anna brachte die Pappe mit dem schwarzen Strich. Dort stand unser Spiegelbuch aufgeschlagen; die Pappe taten wir so vor das Buch, daß das Scharnier der beiden Spiegel die Spitze eines Dreiecks bildete, die beiden auseinanderklaffenden Seiten kreuzten die schwarze Linie auf der Pappe. Die gemalte Linie und die beiden in den Spiegeln reflektierten Linien bildeten ein gleichschenkliges Dreieck. Anna spähte hinein. Ich begann, das Spiegelbuch langsam zu schließen, der Winkel verkleinerte sich, die schwarzen Linien bildeten plötzlich ein Quadrat. Anna starrte. Weiterlesen

Können durch Tun – Freihandversuche zwischen Alltag und Physikunterricht

Weinglas-DoppelabbildungFreihandversuche sind nicht nur kostengünstiger Ersatz für klassische Schulversuche, sondern bieten die Möglichkeit eines eigenständigen, handlungsorientierten Zugangs zur physikalischen Beschaffenheit der Alltagswelt. Schwerpunktmäßig anhand von optischen Phänomenen soll mit Bezug auf Phänobjekte des phaeno gezeigt werden, dass man mit vertrauten Gegenständen zu unvertrauten Einsichten kommen kann, zu denen man durch bloßes Nachdenken wohl kaum gelangt wäre.
Der Schwerpunkt liegt auf optischen Phänomenen.

Vortrag gehalten im Science Center Phaeno in Wolfsburg am 9.10. und am 10.10.2015 um 15:30 Uhr

Für das Können gibt es einen Beweis,
das Tun

Marie von Ebner-Eschenbach

Rechtes Bild: Man blickt durch ein wassergefülltes Weinglas auf ein Wohnhaus und erhält eine aufrecht und eine auf dem Kopf stehende Abbildung.

Das Experiment mit der Luftpumpe – eine Bildbeschreibung

Das Experiment mit der LuftpumpeSchlichting, H. Joachim. In: Praxis der Naturwissenschaften -Physik in der Schule 64/6 (2015), S. 17 – 19

Was ein Mensch sieht, hängt sowohl davon ab, worauf er blickt,
wie davon, worauf zu sehen ihn seine visuell-begriffliche Erfahrung gelehrt hat.

Thomas S. Kuhn (1922 – 1996)

Am Beispiel der Visualisierung der für die neuzeitliche Physik bedeutungsvollen Vakuumtechnik einschließlich ihrer Rezeption durch den Menschen werden wesentliche Probleme der naturwissenschaftlichen Sehweise und einiger Konsequenzen für das Leben der Menschen im Rahmen einer Bildbeschreibung dargestellt und diskutiert. Damit sollen u.a. Anregungen für eine mögliche Einbeziehung von Bildbeschreibungen in den Physikunterricht gegeben werden.

Abbbildung: Joseph Wright of Derby (1734 -1794) malte im Jahre 1768 das Bild mit dem Originaltitel: An Experiment on a Bird in the Air Pump (National Gallery London). Aus: The York Project (2002): 10.000 Meisterwerke der Malerei. DVD-ROM.

Sonderdruck kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

 

Himmel abgeschafft – Zur Sehweise der neuzeitlichen Physik

Himmel abgeschafft 1Schlichting, H. Joachim. In: Praxis der Naturwissenschaften -Physik in der Schule 64/6 (2015), S. 9 – 12

dieser tote sperling“, flüstert einer,
„wird noch durch einen leeren himmel fliegen.“

Jan Wagner (*1971)

Der Beginn der neuzeitlichen Physik wird oft mit Galileo Galilei in Verbindung gebracht, weil er es wagt, die Welt zu beschreiben, wie wir sie nicht erfahren. Diese neue Sehweise brachte ihm Verständigungsschwierigkeiten mit seinen Kollegen insbesondere den Kirchenvertretern ein, die in mancher Hinsicht an die Lernschwierigkeiten unserer Schülerinnen und Schüler erinnern. An diesem historischen Beispiel können diese oft unterschätzten Probleme aus der Distanz betrachtet und möglicherweise mit Gewinn für das Physiklehren und -lernen diskutiert werden.

Abbildung aus: Brüche, Ernst (Hrsg.) (1964): Sonne stehe still. Mosbach: Physik Verlag

Sonderdruck kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Physikalische Aspekte der Kettenfontäne

Plastikkugelkette2rvSuhr, Wilfried; Schlichting, Joachim. In: Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht 68/4 (2015) 200 – 204

Wer glaubte, die Mechanik hielte keine Überraschungen mehr bereit, war über die erst kürzlich bekannt gewordene Kettenfontäne wohl besonders erstaunt. Um es zu erleichtern, das spektakuläre Phänomen auch im Unterricht zu behandeln, wird hier ein dafür aufbereiteter Erklärungsansatz vorgestellt. Anhand eines zusätzlichen Experiments wird nachgewiesen, dass maßgebliche Parameter des Modells im zulässigen Wertebereich liegen.

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Im Jahr des Lichts (10) – Der Mond geht mit

Mitgehender-Mond_rv„Wir saßen nebeneinander in der Straßenbahn, und ich wunderte mich die ganze Zeit über den Mond, der hoch über uns mitzufahren schien. Wenn die Straßenbahn hielt, hielt auch der Mond, und wenn sie wieder anfuhr, fuhr auch der Mond weiter bis zur nächsten Haltestelle. Und als wir nach drei Stunden wieder nach Hause führen, war auch der Mond wieder da und begleitete uns fahrend nach Hause. Als wir ausstiegen, stieg auch der Mond aus und ging mit uns zur Haustür. Als Kind hielt ich es für nicht völlig ausgeschlossen, daß es am Himmel eine Straßenbahn gab, eine Extrastraßenbahn nur für den Mond. Seltsamerweise drängt es mich nicht, meine Mutter um Aufklärung zu bitten. Ich wartete nur immer wieder darauf, daß der Mond in seine Straßenbahn stiege und uns begleitete, nur uns, meine Mutter und mich; ich glaubte nämlich, ich sei der einzige, der von der Himmelsbahn des Mondes wüßte“. (Aus: Genazino, Wilhelm: Das Licht brennt ein Loch in den Tag. Reinbek 2000). Weiterlesen

Lichte Momente im Alltag

PhaenoLehrerfortbildungstag im Phaeno am 3.6. 2015. Im Zentrum standen Freihandversuche zur Optik.

Physik von Wolken und Bäumen

Wolken und BäumeNaturwissenschaftler interessierten sich früher nicht für Fragen, wie Kinder sie stellen. Weiterlesen

Der Mond als Erde – die Erde als Mond

Galileis-MondSo wie in dem Foto sehen wir den Mond nur durch ein Fernrohr oder eine Kamera mit genügend großem Zoom. Als Galileo Galilei (1564 – 1642) zu Beginn des 17. Jahrhunderts durch sein Fernrohr den Mond mit dieser strukturierten Oberfläche erblickte, sah er mehr als den vertrauten Gefährten der Nacht, er sah gleichzeitig darin die Erde als Himmelskörper, eine für damalige Verhältnisse revolutionäre Ansicht. Denn der Mond in dieser Strukturierung erinnerte ihn an die Erdoberfläche, und – so sein Gedanke – wenn der Mond wie die Erde ist, dann ist die Erde wie der der Mond. Für ihn war das ein weiterer Beweis für das heliozentrische Weltbild. „Galilei ist ein Mann von einer vertrackt reflektierten Optik. Er richtet das Fernrohr auf den Mond, und was er sieht, ist die Erde als Stern im Weltall“ (Hans Blumenberg).

Mit dem „bewaffneten“ Blick Galileis etablierte sich nicht nur ein neues Weltbild, sondern eine Verbindung von Naturwissenschaft und Technik: „Mit dem Fernrohr erzwang die Technik von der Theorie einen Wandel ihrer Vergegenständlichung. In seinem Ertrag bestätigte das technische Gerät seine vorher gar nicht zu begründende Notwendigkeit und verstärkte zugleich damit den Verdacht, daß der Mensch immer weiterer Technisierung bedürftig sein könnte“.Damit war aber klar, dass nicht nur „die Einsicht in das Naturgesetz (die Technik) ermöglicht, sondern die Berufung auf das Naturgesetz (…) ihre Resultate“ legitimiert (Hans Blumenberg).

Idealisierung – Wegschneiden der wilden Triebe

LorberbaumIdealFORM UND STOFF
Herr K. betrachtete ein Gemälde, das einigen Gegenständen eine sehr eigenwillige Form verlieh. Er sagte: Einigen Künstlern geht es, wenn sie die Welt betrachten, wie vielen Philosophen. Bei der Bemühung um die Form geht der Stoff verloren. Ich arbeitete einmal bei einem Gärtner. Er händigte mir eine Gartenschere aus und hieß mich einen Lorbeerbaum beschneiden. Der Baum stand in einem Topf und wurde zu Festlichkeiten ausgeliehen. Dazu mußte er die Form einer Kugel haben. Ich begann sogleich mit dem Abschneiden der wilden Triebe, aber wie sehr ich mich auch mühte, die Kugelform zu erreichen, es wollte mir lange nicht gelingen. Einmal hatte ich auf der einen, einmal auf der anderen Seite zu viel weggestutzt. Als es endlich eine Kugel geworden war, war die Kugel sehr klein. Der Gärtner sagte enttäuscht: Gut, das ist die Kugel, aber wo ist der Lorbeer? Weiterlesen

Eratosthenes meets Arno Schmidt

Eratosthenes-Wüste2Wenn man über die astronomischen Errungenschaften der Antike liest, werden oft Dinge als selbstverständlich angenommen, die es in der damaligen Zeit nicht waren. So hat Eratosthenes den Erdumfang dadurch bestimmt, dass er in Alexandria zu dem Zeitpunkt, da die Sonne in Syene, dem heutigen Assuan, in einem Brunnen zu sehen war, also im Zenit stand, den Schatten eines Schattenstabs mit 7,2° bestimmte. Das ist der 50. Teil des Erdumfangs. Unter der Voraussetzung, dass beide Städte auf demselben Längengrad liegen – was nicht ganz zutrifft (3° Unterschied) – lässt sich daraus der Erdumfang bestimmen, wenn man nur den Abstand zwischen Alexandria und Syene hätte. Eratosthenes soll die Entfernung von Schrittzählern bestimmt haben lassen, so liest man oft ganz lapidar. Was das aber im Einzelnen bedeutet, darüber hat sich Arno Schmidt in seiner Erzählung „Enthymesis oder W.I.E.H.“ hineinzudenken versucht: Weiterlesen

Welt der Schatten

Sofi31_05_03_010brvSchlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 7 (2014), S. 60 – 62

Frühe Naturforscher trugen maßgeblich zu unserem naturwissenschaftlichen Weltbild bei, indem sie die von astronomischen Körpern geworfenen Schatten vermaßen.

»Nichts ist begreiflich
ohne Licht und Schatten«
Leonardo da Vinci (1452 – 1519)

PDF: Welt der Schatten

 

 

Eines der eindrucksvollsten Schattenphänomene, die Sonnenfinsternis

Das Schwimmgleichgewicht energetisch betrachtet

Schiff_AuftriebSuhr, Wilfried; Schlichting, H. Joachim. In: Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht 67/1 (2014) 23 – 26

Wenn man sich mit schwimmenden Gegenständen befasst, beschränkt man sich meistens auf den Endzustand eines Vorgangs, bei dem das aus Flüssigkeit und Gegenstand bestehende System bereits ins Gleichgewicht gelangt ist. Aus der in der vorliegenden Arbeit eingenommenen energetischen Perspektive rückt dagegen dieser Vorgang selbst in den Blick, wobei diese Art der Erschließung völlig auf den Druckbegriff verzichten kann. Neben einer allgemeinen qualitativen Erörterung des Problems  werden einige konkrete Beispiele quantitativ beschrieben.

PDF: Kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Das vergebliche Flattern des Vogels im luftleeren Raum

Kants Vogel„Die leichte Taube, indem sie im freien Fluge die Luft teilt, deren Widerstand sie fühlt, könnte die Vorstellung fassen, daß es ihr im luftleeren Raum noch viel besser gelingen werde. Ebenso verließ Plato die Sinnenwelt, weil sie dem Verstande so enge Grenzen setzt, und wagt sich jenseits derselben, auf den Flügeln der Ideen, in den leeren Raum des reinen Verstandes. Er bemerkte nicht, daß er durch seine Bemühungen keinen Weg gewönne, denn er hatte keinen Widerhalt, gleichsam zur Unterlage, worauf er sich steifen, und woran er seine Kräfte anwenden konnte, um den Verstand von der Stelle zu bringen“ (Immanuel Kant: Kritik der reinen Vernunft). Weiterlesen

Optische Täuschungen im Alltag

Schlichting, H. Joachim. In: Praxis der Naturwissenschaften -PhiS 61/6 (2012), S. 5 – 14Clip_131.

Optische Täuschungen treten im Alltag der natürlichen und wissenschaftlich-technischen Welt häufiger in Erscheinung als uns normalerweise bewusst ist. Das wird an verschiedenen Beispielen dargestellt und diskutiert. Dabei wird gezeigt, dass Täuschungen nicht nur Defizite unserer Wahrnehmung darstellen, sondern oft eine konstruktive Rolle spielen. Auf jeden Fall sind Täuschungen lustig, faszinierend und fordern die physikalische Intuition heraus. Sie können daher eine Bereicherung für den Physikunterricht sein.

PDF: kann beim Autor angefordert werden (Schlichting@uni-muenster.de)

Zur physikalischen Dimension des Alltäglichen

Tropfen_am_Fenster_IMG_6525Schlichting, H. Joachim. In: Schule NRW 07/12, S. 338-342

Im Rahmen des Bildungsauftrags allgemeinbildender Schulen soll Physik als Unterrichtsfach Hilfen bereitstellen, um die natürliche und wissenschaftlich-technische Welt zu verstehen. Die Umsetzung dieser Aufgabe verlangt, dass in einem solchen Unterricht Physik auf eben diese Welt bezogen wird und nicht in ihrem fachwissenschaftlichen Gehäuse gefangen bleibt. Die Ausbildungspraxis an
Hoch schule und Schule sieht in vielen Fällen anders aus und trägt vermutlich nicht unwesentlich dazu bei, dass Physik seit Jahrzehnten zu den unbeliebtesten Schulfächern gehört. Auch der Lehrplan in Nordrhein-Westfalen für die Sekundarstufe I fordert, den Alltag der Lernenden
zum Gegenstand des Physikunterrichts zu machen.

PDF: Zur_Physikalischen_Dimension_des_Alltäglichen

Koautor von Gymnasialschulbüchern der Sekundarstufe I und II

Verfasser

Titel

Quelle

Backhaus, Udo; Boysen, Gerd; Burzin, Stefan; Lichtenberger, Jochim; Liebers, Klaus; Mikelskis, Helmut F.; Otto, Rolf; Schepers, Harald; Schlichting, H. Joachim; Schön, Lutz-Helmut, Wilke, Hans-Joachim Physik Sekundarstufe I 7/8 Ausgabe A Berlin: Cornelsen Volk und Wissen 2010, ISBN 978-3-06-013033-7
Backhaus, Udo; Boysen, Gerd; Burzin, Stefan; Lichtenberger, Jochim; Liebers, Klaus; Mikelskis, Helmut F.; Otto, Rolf; Schepers, Harald; Schlichting, H. Joachim; Schön, Lutz-Helmut, Wilke, Hans-Joachim Physik plus Klassen 7/8, Gymnasium Ausgabe A Berlin: Cornelsen Volk und Wissen 2010, ISBN 978-3-06-013029-0
Backhaus, Udo; boysen, Gerd; Burzin, Stefan; Heise, Harri; Heepmann, Bernd; Lichtenberger, Jochim; Mikelskis-Seifert, Silke; Schlichting, Hans Joachim; Schön, Lutz-Helmut Fokus Physik Gymnasium Band 2 (Hessen) Berlin: Cornelsen 2010, ISBN 978-3-06-013082-5
Backhaus, Udo; boysen, Gerd; Burzin, Stefan; Heise, Harri; Heepmann, Bernd; Lichtenberger, Jochim; Mikelskis-Seifert, Silke; Schlichting, Hans Joachim; Schön, Lutz-Helmut Fokus Physik Gymnasium Band 1 (Hessen) Berlin: Cornelsen 2010, ISBN 978-3-06-013081-8
Backhaus, Udo; Boysen, Gerd; Burzin, Stefan; Heise, Harri; Kopte, Uwe; Lichtenberger, Jochim; Schepers, Harald; Schlichting, Hans Joachim; Schön, Lutz Fokus Physik Gymnasium 9 (Schleswig-Holstein) Berlin: Cornelsen 2010, ISBN 978-3-06-014366-5
Backhaus, Udo; Boysen, Gerd; Burzin, Stefan; Heepmann, Bernd; Heise, Harri; Kopte, Uwe; Lichtenberger, Jochim; Mikelskis, Helmut; Schepers, Harald; Schlichting, Hans Joachim; Schön, Lutz Fokus Physik Gymnasium 7-9 (Schleswig-Holstein) Berlin: Cornelsen 2010, ISBN 978-3-06-012973-7
Backhaus, Udo; Boysen, Gerd; Burzin, Stefan; Heepmann, Bernd; Heise, Harri; Kopte, Uwe; Lichtenberger, Jochim; Mikelskis, Helmut; Schepers, Harald; Schlichting, Hans Joachim; Schön, Lutz Fokus Physik Gymnasium 7-9 (Nordrhein-Westfalen) Berlin: Cornelsen 2010, ISBN 978-3-06-012972-0
Backhaus, Udo; Boysen, Gerd; Burzin, Stefan; Heise, Harri; Kopte, Uwe; Lichtenberger, Jochim; Schepers, Harald; Schlichting, Hans Joachim; Schön, Lutz Fokus Physik Gymnasium 9 (Nordrhein-Westfalen) Berlin: Cornelsen 2010, ISBN 978-3-06-012961-4
Backhaus, Udo; Boysen, Gerd; Burzin, Stefan; Heise, Harri; Lichtenberger, Jochim; Schlichting, Hans Joachim; Schön, Lutz Fokus Physik Gymnasium 5/6 (Schleswig-Holstein) Berlin: Cornelsen 2009, ISBN 978-3-06-013076-4
Götz, Hans-Peter, Hilscher, Helmut; Reinhard, Bernd; Sander, Peter; Schepers, Harald; Schlichting, H. Joachim; Teichmann, Jürgen; Thanner, Anton; Vitz, Sylvia Fokus Physik. Oberstufe Einführungsphase Berlin: Cornelsen 2009, ISBN 978-3-06-013077-1
Boysen, Gerd; Heise, Harri; Hilscher, Helmut; Schepers, Harald; Schlichting, Hans Joachim; Schön, Lutz; Schweitzer, Stefan; Thanner, Anton, Wilke, Hans-Joachim; Wörlen, Friedrich Fokus Physik Gymnasium 9 (Hessen) Berlin: Cornelsen 2009, ISBN 978-3-06-013076-4
Boysen, Gerd; Heise, Harri; Heepmann, Bernd; Kopte, Uwe; Lichtenberger, Jochim; Schepers, Harald; Schlichting, H. Joachim; Schön, Lutz; Schweitzer, Stefan Fokus Physik Gymnasium 9/10, Ausgabe N Berlin: Cornelsen 2009, ISBN 978-3-06-014313-9
Backhaus, Udo; Boysen, Gerd; Burzin, Stefan; Heise, Harri; Lichtenberger, Jochim, Schlichting, H. Joachim; Schön, Lutz Fokus Physik Gymansium 5/6 Berlin: Cornelsen 2008
Backhaus, Udo; Boysen, G.,; Heise, H.; Kopte, Uwe; Schepers, H; Schlichting, H. J.; Schön, Lutz Fokus Physik Gymnasium Band 2 (Baden-Württemberg ) Berlin: Cornelsen 2007; ISBN 978-3-464-85282-8
Boysen, G., Fösel, A; Heise, H.; Schepers, H; Schlichting, H. J. Fokus Physik Gymnasium 7/8, Ausgabe N Berlin: Cornelsen 2007; ISBN 978-3-06-014312-2
Boysen, Gerd, ,Heise,Harri, Lichtenberger, Jochim, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim; Schön, Lutz Fokus Physik, Gymnasium Band I, Baden-Württemberg Berlin: Cornelsen 2005
Schlichting, H. Joachim
(Mitarbeit am Buch)
Naturwissenschaft 5/6 Gesamtschule Nordrhein-Westfalen Berlin: Cornelsen 2005
Schlichting, H. Joachim (Mitarbeit am Buch) Naturwissenschaft 5/6 Hauptschule Nordrhein-Westfalen Berlin: Cornelsen 2005
Boysen, Gerd, ,Heise,Harri, Lichtenberger, Jochim, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim Oberstufe Physik Sachsen Anhalt 11 Berlin: Cornelsen 2000 ISBN 3-464- 6272-4
Boysen, Gerd, ,Heise,Harri, Lichtenberger, Jochim, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim Oberstufe Physik Berufliche Gymnasien Band 1 Berlin: Cornelsen 2000 ISBN 3-464- 06439-5
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise,Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Physik für Gymnasien. Sekundarstufe I. Berlin: Cornelsen 2000 Gesamtausgabe ISBN 3-464- 05714-3
Boysen, Gerd, ,Heise,Harri, Lichtenberger, Jochim, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim Oberstufe Physik Gesamtband Berlin: Cornelsen, Gesamtband 1999 ISBN 3-464- 03440-2, Best. Nr. 34402 (Grundkurse);)
Boysen, Gerd, ,Heise,Harri, Lichtenberger, Jochim, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim Oberstufe Physik Band 2 Berlin: Cornelsen, Band 2 1998 ISBN 3-464- 03439-9, Best. Nr. 34399 (Grundkurse);)
Boysen, Gerd, ,Heise,Harri, Lichtenberger, Jochim, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim Lehrerhandbuch: Oberstufe Physik. Ausgabe C Berlin: Cornelsen Ausgabe C , Band 1 1998 ISBN 3-464- 06036-5, Best. Nr. 60365
Boyse, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers Harald, Schlichting, H.Joachim, Wiesmann, H.-Jürgen Physique, Edition Luxemburg 2: Mécanique, Chaleur2, Electricité, Acoustique, Physique nucléaire Berlin: Cornelsen 1997; ISBN 3-464-06445–X, Numéro de commande 64441
Boysen, Gerd, ,Heise,Harri, Lichtenberger, Jochim, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim Lehrerhandbuch: Oberstufe Physik. Ausgabe B Berlin: Cornelsen Ausgabe B , Band 1 1997 ISBN 3-464- 3506-9, Best. Nr. 35069
Boysen, Gerd, ,Heise,Harri, Lichtenberger, Jochim, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim Lehrerhandbuch: Oberstufe Physik. Ausgabe A Berlin: Cornelsen Ausgabe A , Band 1 1997 ISBN 3-464- 03493-3, Best. Nr. 34380
Boysen, Gerd, ,Heise,Harri, Lichtenberger, Jochim, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim Oberstufe Physik. Ausgabe B Berlin: Cornelsen Ausgabe A , Band 1 1997 ISBN 3-464- 03438-??, Best. Nr. 34380 (Grundkurse);)
Boysen, Gerd, ,Heise,Harri, Lichtenberger, Jochim, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim Oberstufe Physik. Ausgabe A Berlin: Cornelsen Ausgabe A , Band 1 1997 ISBN 3-464- 03438-0, Best. Nr. 34380 (Grundkurse);)
Boyse, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers Harald, Schlichting, H.Joachim, Wiesmann, H.-Jürgen Physique, Edition Luxemburg 1: Mécanique, Optique, Magnétisme, Chaleur1 Berlin: Cornelsen 1996; ISBN 3-464-06444-1, Numéro de commande 64441
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Lehrerhandbuch: Physik für Gymnasien Berlin: Cornelsen 1996 Länderausgabe D, Bd. 1 ISBN 3-464- 03359-7
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Lehrerhandbuch: Physik für Gymnasien. Sekundarstufe Berlin: Cornelsen 1996 Länderausgabe BW, Bd. 2 ISBN 3-464- 06008- X
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Lehrerhandbuch: Physik für Gymnasien Berlin: Cornelsen 1996 Länderausgabe C, Bd. 1 ISBN 3-464- 06004-7
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Lehrerhandbuch: Physik für Gymnasien Berlin: Cornelsen 1996 Länderausgabe C, Bd. 2 ISBN 3-464- 06005-5
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Lehrerhandbuch: Physik für Gymnasien Berlin: Cornelsen 1996 Länderausgabe A, Bd. 1 ISBN 3-464- 033??
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Lehrerhandbuch: Physik für Gymnasien. Sekundarstufe Berlin: Cornelsen 1996 Länderausgabe BW, Bd. 3 ISBN 3-464- 06009- 8
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Lehrerhandbuch: Physik für Gymnasien Berlin: Cornelsen 1996 Länderausgabe A, Bd. 2 ISBN 3-464- 06037-3
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Lehrerhandbuch: Physik für Gymnasien Berlin: Cornelsen 1996 Länderausgabe BW, Bd. 1 ISBN 3-464- 06007-1
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Lehrerhandbuch: Physik für Gymnasien Berlin: Cornelsen 1996 Länderausgabe D, Bd. 2 ISBN 3-464- 03360-0
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise,Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Physik für Gymansien. Berlin: Cornelsen 1994. Länderausgabe BW, Bd. 3 ISBN 3-464-06??
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise,Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Physik für Gymansien. Berlin: Cornelsen 1994. Länderausgabe BW, Bd. 2 ISBN 3-464-06014-4
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise,Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Physik für Gymansien. Berlin: Cornelsen 1994. Länderausgabe BW, Bd. 1: ISBN 3-464-06013-6,
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise,Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Physik für Gymnasien. Berlin: Cornelsen 1994. Gesamtband Länderausgabe D. ISBN 3-464-03349-X.
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise,Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Physik für Gymnasien. Sekundarstufe I. Berlin: Cornelsen 1994 Länderausgabe D, Bd. 2 ISBN 3-464- 03348-1 (Länderausgabe D, Bd. 2)
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise,Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Physik für Gymnasien. Sekundarstufe I. Berlin: Cornelsen 1994 Länderausgabe D, Bd.1 ISBN 3-464- 033??
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Physik für Gymnasien. Sekundarstufe I. Berlin: Cornelsen 1994 Länderausgabe D, Bd. 1 ISBN 3-464- 03347-3
Boysen, Gerd, Glunde, Hansgeorg, Heise,Heise, Harri, Muckenfuß, Heinz, Schepers, Harald, Schlichting, H. Joachim, Wiesmann, Hans- Jürgen, Physik für Gymnasien. Sekundarstufe I. Berlin: Cornelsen 1994 Länderausgabe A, Bd. 2 ISBN 3-464- 033??

Science Center – Naturwissenschaft als Erlebnis

Bogen_1rvSchlichting, H. Joachim: Praxis der Naturwissenschaften -PhiS 58/4 (2009), S. 16 – 23

Science Center sind Ausstellungsorte, die mithilfe naturwissenschaftlich ge-prägter vorwiegend interaktiver Expo-nate Spaß und Freude bereiten und dadurch Zugänge zu Gegenständen und Zusammenhängen der Naturwis-senschaften fördern wollen. Dabei soll das sinnliche Wahrnehmen und Erle-ben durch Sehen, Hören, Riechen, Schmecken, Tasten und körperliche In-teraktionen einen besonderen Stellen-wert erhalten. Science Center sind be-liebt wie ihre weltweit wachsende Zahl zeigt. Aus lerntheoretischen Gründen kann man davon ausgehen, dass durch den Besuch von Science Cen-tern positive Impulse auf das schuli-sche Lernen der Naturwissenschaften, insbesondere der Physik ausgehen1. Über diese generelle Einschätzung hinaus scheint es jedoch schwierig zu sein, detaillierte Aussagen bezüglich einer unmittelbaren Wirkung des Be-suchs von Science Centern auf den konkreten Lernerfolg etwa in Physik zu machen. Dabei dürfte zum einen die Erfassung der Komplexität des Unter-suchungsgegenstandes und zum an-deren die Tatsache Schwierigkeiten bereiten, dass man es vor allem mit Langzeitwirkungen und Einstellungs-änderung der Adressaten zu tun hat ([2] bis [5]).
Im vorliegenden Beitrag wird der Ver-such unternommen, anhand konkreter Beispiele einige wesentliche Merkmale interaktiver Exponate von Science Centern zu analysieren und hinsichtlich möglicher Wirkungen auf die Besucher darzustellen. Damit soll auf die didakti-schen Möglichkeiten von Phänobjekten hingewiesen und die Bedeutung von Science Centern als außerschulische Lernorte hervorgehoben werden.

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Sehen Lernen – Vom alltäglichen Anblick zum physikalischen Durchblick

Schlichting, H. Joachim. In Physik Journal 7_8/9 (2008)  70 – 74

Physikalische Erkenntnis macht Altbekanntes zu einer neuen Realität, indem sie es aus einer neuen, der physikalischen Perspektive vor Augen führt. Die Physik
zeigt uns nicht nur das, was wir noch nicht kennen, sondern auch das, was wir kennen, wie wir es nicht kennen. So lassen sich auch dem Alltäglichen faszinierende physikalische Aspekte abgewinnen. Auf diese Weise kann man Schülerinnen und Schüler zu einer Auseinandersetzung mit der Physik auch außerhalb des Unterrichts motivieren und zu einer dauerhaften
Verankerung des Gelernten beitragen.

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Interferenz von Wahrscheinlichkeiten

S. Heusler, H. J. Schlichting. In Phydid, Nr. 7 (2008), Band 1 (2008)

Die Quantenmechanik ist durch zwei wesentliche Eigenschaften charakterisiert, die sich auf elementare Weise erklären lassen: Interferenz und Wahrscheinlichkeit. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Photon von einem semitransparenten Spiegel reflektiert wird, ist durch eine reelle, po-sitive Zahl p gegeben. Die Addition zweier klassischer, also positiver Wahrscheinlichkeiten kann allerdings niemals zu einer gegenseitigen Auslöschung führen. Genau dies findet aber bei destruktiver Interferenz statt, zu der einzelne Photonen sehr wohl in der Lage sind. Dieser Wi-derspruch zeigt, dass klassische Wahrscheinlichkeiten alleine nicht ausreichen, um das Verhal-ten von Photonen zu beschreiben. Es muss somit eine Theorie gefunden werden, bei der Wahr-scheinlichkeiten miteinander destruktiv interferieren können. In der Quantenphysik gelingt die-ser Kunstgriff durch die Einführung der Wahrscheinlichkeitswelle ψ. Diese elementaren Ideen werden zunächst durch musikalische und visuelle Analogien illustriert und anschließend mathematisch erläutert.

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Wie passt die Sonne durch ein Loch?

Schlichting, H. Joachim. In: Experimente mit Sonnentalern in der Natur und im Klassenzimmer Grundschule 3 (2008) S. 25-27

Einen kindgerechten Umgang mit einem optischen Phänomenen bietet eine Unterrichtseinheit zum Thema Sonnentaler. Wenig Theorie und viele Experimente machen Gesetzmäßigkeiten des Lichts erfahrbar und regen zu sonnigen Entdeckungen an.

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Musik an der Schwelle der neuzeitlichen Physik

Schlichting, H. Joachim. In: Stefan Kolling (Hrsg.): Beiträge zur Experimentalphysik, Didaktik und computergestützten Physik. Berlin: Logos 2007, S. 237 – 260

Zwischen der Musik als akustischem Phänomen und der physikalischen Forschung als einer Art Suche nach musikalischen Harmonien bestehen zahlreiche Beziehungen. Bei der Beschreibung von Musik und Musikinstrumenten spielt die Physik eine wichtige Rolle. Umgekehrt hat die Musik weit über rein metaphorische Bezüge hinausgehend vor allem in der revolutionären Phase, die der Ausbildung des Paradigmas der neuzeitlichen Physik vorausging, der physikalischen Forschung wichtige Impulse gegeben. Vor dem gemeinsamen kulturellen Hintergrund der Entwicklung von neuzeitlicher Musik und Physik werden einige Aspekte dieser Beziehungen skizziert.

PDF: Musik an der Schwelle der neuzeitlichen Physik

Reflexionen im Alltag – Sehen lernen, was offen vor unseren Augen liegt

Schlichting, H. Joachim. In Johannes Grebe-Ellis & Florian Theilmann (Hrsg.): open eyes 2005 Ansätze und Perspektiven der phänomenologischen Optik. Berlin: Logos 2006

Das was wir sehen, hängt nicht nur davon ab, worauf wir blicken, sondern auch von der jeweiligen Lichtquelle, in deren Licht sie erscheinen. Streng genommen sieht man je nach der Oberflächenbeschaffenheit des betrachteten Gegenstandes eine mehr oder weniger verwickelte Überlagerung von Gegenstand und Lichtquelle. Indem der Vielfalt von Glanz und Glimmer an alltäglichen Beispielen und künstlerischen Darstellungen physikalisch nachgegangen wird,  soll der Blick geschärft werden für Phänomene, die normalerweise übersehen werden.

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Einfache Experimente zur Selbstorganisation – Strukturbildung bei Sand und anderen Granulaten

Sandruettelstruktur004arvNordmeier, Volkhard; Schlichting, H. Joachim. In: Unterricht Physik_17_2006_Nr. 94, S. 28 – 31 (geringfügig geänderte Version)

Natur organisiert sich selbst. Dies zeigt sich in den vielfältigen Mustern und Strukturen der unbelebten wie auch der belebten Natur, Selbstorganisationsphänomene sind jedoch komplex. und ihre Erklärung ist anspruchsvoll. Dennoch ist es möglich, wesentliche Ideen der Selbstorganisation – insbesondere der Strukturbildung – auch Schülerinnen und Schülern in der Sekundarstufe I zugänglich zu machen.

Freihandexperimente mit granularer Materie bieten einen intuitiven Zugang zu Phänomenen der Selbstorganisation. Wir zeigen hier einige der besonderen Eigenschaften von Sandkörnern und an- deren Granulaten. wie sie durch Zufuhr von mechanischer Energie zu kollektivem Verhalten angeregt werden und wie dabei vielfältige, auch ästhetisch ansprechende Muster entstehen können.

PDF: Einfache Experimente zur Selbstorganisation

Lukas Experimente mit Licht

Heybrock, Eckhard; Schlichting, Joachim. VDI Technologiezentrum GmbH, Düsseldorf 2005.

Lukas Geschichten und Lukas Experimente sind eine Lern- und Wissensreihe für Kinder. Sie entstand im Rahmen der Kampagne „FaszinationLicht – Licht für die Schulen“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).

PDF: Lukas Experimente mit Licht

Sichtbarkeit jenseits des Lichtes

Schlichting, H. Joachim. In: Physik und Didaktik in Schule und Hochschule 2/2, 81-89 (2003).

Die Linse ermöglicht den mikroskopischen und teleskopischen Blick in „Welten“, die dem „unbe-waffneten“ Blick prinzipiell verschlossen sind. Die nach ihrer Entdeckung einsetzenden naturwis-senschaftlichen Bemühungen, die Mikro- und der Makrowelt zu erschließen, stießen bald an eine Grenze, die in der Natur des Lichts erkannt wurde. Dadurch wurde eine Entwicklung in Gang ge-setzt, die schließlich zur Überwindung der optischen Sichtbarkeit führte und die Voraussetzungen für die moderne Mikrophysik und Kosmologie schuf. Dem Sehen kommt dabei nach wie vor eine große Bedeutung zu und wirft die didaktisch relevante Frage auf, welche Beziehungen zwischen dem Bild, dem als Konstrukteur handelnden Beobachter und der Realität auszumachen sind.

PDF: Sichtbarkeit jenseits des Lichtes

Die Welt jenseits der geschliffenen Gläser – Zur Bedeutung des Sehens in der klassischen Physik

Schlichting, H. Joachim. In: PhyDid 1/2 (2003) S. 9-18.

An der Schwelle zur Neuzeit steht ein technisches Objekt, ein Produkt der Brillenmacher, ein „Stückchen Glas, …auf Staub“ abgerieben: die Linse. Wie ein Deus ex machina fällt sie Galilei in die Hände und wird im tatsächlichen wie im übertragenen Sinne für eine verbesserte, ja eine neue Sehweise sorgen. Die vorher undenkbare Verbindung von Handwerkskunst und spekulativer Welterkenntnis, wird zu einem typischen Aspekt der neuzeitliche Physik.

PDF: Die Welt jenseits der geschliffenen Gläser – Zur Bedeutung des Sehens in der klassischen Physik