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Mathematik als Sprache der Physik: IPN Podcast beschäftigt sich mit der Rolle der Mathematik für das Physiklernen

20. Dezember 2022

Die Mathematik befindet sich nicht zuletzt aufgrund ihrer Rolle als Darstellungsgrundlage in stetiger Wechselwirkung mit anderen Fächern. Folge 8 des am IPN produzierten Podcasts „Forschung für Bildung“ widmet sich nun der Frage, wie diese Wechselwirkungen mit dem eng verwandten Fach der Physik aussehen können.

Zu Gast sind dieses Mal neben Prof. Dr. Aiso Heinze, Leiter der Abteilung Didaktik der Mathematik am IPN, auch Dr. Irene Neumann, Forschungsgruppenleiterin in der IPN-Abteilung Didaktik der Mathematik, und Dr. Eva Treiber, Postdoktorandin an der Universität Bamberg. Gemeinsam ordnen die Wissenschaftler*innen zunächst die Rolle der Mathematik ein und erläutern, warum sie in der Physik nicht nur als Werkzeug für Berechnungen dient, sondern auch eine strukturgebende Funktion einnimmt.

Zudem geht es um die Frage, ob die Mathematik möglicherweise ungewollte Wechselwirkungen auf Fördermaßnahmen in der Physik hat, indem sie auf einige Teilnehmende solcher Fördermaßnahmen eine abschreckende Wirkung ausübt. „Eine potenzielle Gefahr bei einer Fördermaßnahme für talentierte und physikinteressierte Schüler*innen besteht darin, dass die Jugendlichen bei den Physikaufgaben an der Mathematik scheitern und denken, dass sie nicht gut genug in Physik sind“, erläutert Irene Neumann und ergänzt zudem: „Die Fördermaßnahme hätte dann das Gegenteil von dem erreicht, was sie eigentlich beabsichtigt“.

Grundlage der Diskussion darum, ob solche Effekte tatsächlich auftreten, ist die Promotionsarbeit von Eva Treiber, die diese Frage in ihrer Zeit am IPN am Beispiel der Physik-Olympiade untersucht hat. Dazu hat sie zunächst die gestellten Aufgaben analysiert und im Anschluss Teilnehmende des Wettbewerbs befragt, der jährlich am IPN organisiert wird. „Dabei habe ich untersucht, ob es Unterschiede in der Entwicklung gibt zwischen den Jugendlichen, die in der ersten Runde erfolgreich waren, und denen, die in der ersten Runde gescheitert sind“, fasst Eva Treiber zusammen.

Zu welchen Ergebnissen sie gekommen ist und welche Rolle ihre Forschung bei der praktischen Umsetzung von Fördermaßnahmen im Fach Physik spielt, können Sie ab heute in der achten Folge von „Forschung für Bildung“ nachhören.

Verfügbar ist sie sowohl auf Spotify als auch auf dem YouTube-Kanal des IPN.

Ein Skript, in dem die Inhalte nachzulesen sind, ist hier verfügbar.