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Geschichte der Quantenphysik / Quantenphysik im Alltag

DPG-Lehrerfortbildung

im Physikzentrum Bad Honnef
21. bis 25. Oktober 2024

Teil I (21.-23. Oktober): Geschichte der Quantenphysik

Wissenschaftliche Leitung:
Prof. Dr. Arne Schirrmacher (HU Berlin), Dr. Christian Joas (Niels-Bohr-Archivs, Kopenhagen)

Rechtzeitig vor Beginn des Quantenjahres 2025, in dem die Quantenmechanik 100 Jahre alt wird, will die Fortbildung zur Geschichte der Quantenphysik Lehrerinnen und Lehrer auch historisch einmal auf den neusten Stand bringen. Zu oft werden im Physikunterricht Anekdoten und vermeintliche Geschichten wiederholt, die lange widerlegt sind: von h wie Hilfsgröße zu Heisenbergs Heureka auf Helgoland. Darüber hinaus können Episoden aus der Physikgeschichte auch im Unterricht didaktisch sinnvoll eingesetzt werden und helfen zudem, ein realistischeres Bild von der physikalischen Forschung zu geben.
Physikalische Ergebnisse waren selten Gedankenblitze einzelner Genies, sondern ergaben sich aus der Zusammenarbeit vieler. Und so ist insbesondere die Geschichte der Quantenphysik vom Planckschen Wirkungsquantum, der Einsteinschen Lichtquantenhypothese, über Atommodelle von Bohr und vielen anderen, die Versuche von Franck und Hertz oder von Stern und Gerlach, schließlich die Quantenmechanik von Born, Heisenberg und Jordan bzw. Schrödinger und Dirac mit ihren vielfältigen Anwendungen und Interpretationen eine spannende aber durchaus komplexe Entwicklung. Diese war nur im Teamwork von vielen Personen und im Zusammenwirken mehrerer wissenschaftlicher Zentren möglich. Wer sich heute für Physik interessiert – ob in der Schule im Studium oder im Beruf – dem kann der neuere Forschungsstand der Physikgeschichte ein realistischeres Bild der physikalischen Praxis geben. Denn auch für die heutige physikalische Forschung gilt, was schon vor 100 Jahren der Fall war: Schwierige Fragen zum Verständnis der Natur werden am erfolgreichsten durch Teamwork gelöst. Auch das lernt man am besten schon in der Schule.

Teil II (23.-25. Oktober): Quantenphysik im Alltag

Wissenschaftliche Leitung:
Prof. Dr. Stefan Heusler (Universität Münster), Prof. Dr. Axel Lorke (Universität Duisburg-Essen), Prof. Dr. Rainer Müller (TU Braunschweig)

Quantenphysik prägt unseren Alltag – vom durchsichtigen Fensterglas über den Magnet am Kühlschrank der eigenen Küche, bis hin zu Kunst und Literatur. Häufig ist uns nicht bewusst, dass physikalisch nur die Quantenphysik eine tiefere Beschreibung dieser Alltagsphänomene ermöglicht. In dieser Fortbildung liegt der Schwerpunkt auf diesem Alltäglichen, nicht auf der Hochtechnologie. Von Vorträgen über Alltags-Quantenphysik über Workshops mit modernen Schulexperimenten bis hin zum Einfluss der Quantenphysik auf die Literatur deckt dieser Teil der Fortbildung ein breites Spektrum von Themen ab, die gerade in Kombination mit der „historischen“ Brille des ersten Teils einen guten Einblick in die Erkenntnisgeschichte der modernen Physik bietet.

Ablauf: Der Kurs beginnt am Montag mit einem gemeinsamen Mittagessen um 12:30 Uhr, und endet nach einem Mittagessen 12:30 - ca. 14:00 Uhr am Freitag.

Hinweis: Beide Teile der Fortbildung lassen sich auch einzelnen buchen.

Information zur DPG-Mitgliedschaft finden Sie  unter https://www.dpg-physik.de/ueber-uns/mitgliedschaft/ . DPG Kurse sind auch für Nichtmitglieder offen

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Berufsorientierung im MINT-Unterricht – Ideenwerkstatt für Science on Stage-Lehrkräfte und Jugend forscht Projektbetreuende

Unter dem Titel „Berufsorientierung im MINT-Unterricht – Ideenwerkstatt für Science on Stage-Lehrkräfte und Jugend forscht Projektbetreuende“ veranstaltet die Stiftung Jugend forscht e. V. mit dem Kooperationspartner Science on Stage Deutschland e. V. vom 8. bis 9. November 2024 ein bundesweites Qualifizierungsangebot in Ulm.

Lehrkräfte spielen eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, das Interesse für MINT-Berufe bei
Kindern und Jugendlichen zu wecken. Es gibt einen großen Bedarf an Berufsorientierung im
MINT-Unterricht, die Umsetzung sieht jedoch von Schule zu Schule unterschiedlich aus. Oft fin-
det die Berufsorientierung ohne Bezug zu Schulfächern und nur punktuell statt. Dabei bieten sich
gerade MINT-Themen an, um Schüler*innen Berufsfelder zu zeigen, in denen es gute Chancen
am Arbeitsmarkt gibt und sie mit MINT-Wissen etwas positiv bewegen können.

Bei unserer Ideenwerkstatt steigen Sie in das Thema Berufsorientierung ein und erarbeiten prak-
tische Vorschläge für Ihren eigenen Unterricht. Ziel ist es, dass Sie am Ende der Veranstaltung Ideen und Methoden an der Hand haben, wie Sie Berufsorientierung in Ihren Unterricht integrieren, Ihren Schüler*innen die Vielfalt der MINT-Berufe zeigen und ihre Schüler*innen beim Entdecken ihrer persönlichen Stärken und Berufswünsche unterstützen können.

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Lehren und Lernen mit und über KI in Physik

DPG-Lehrerfortbildung

Wissenschaftliche Leitung:
Prof. Dr. Jochen Kuhn und Dr. Stefan Küchemann (LMU München)

im Physikzentrum Bad Honnef
17. bis 20. November 2024

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"Dyskalkulietherapeut/in - zertifziziert" Beginn 21.02.2025 berufsbegleitend über 20 Monate

Lehr- und Fachkräften vermitteln wir Kompetenzen, eigene Förderungen bei Rechenschwäche (Dyskalkulie) in Form von Einzelsitzungen durchzuführen. Sie erhalten das notwendige Fachwissen, standardisierte Rechentestungen interpretieren zu können. Außerdem erhalten sie Informationen zur Gestaltungen einer fundierten Therapieplanung und einer dazugehörigen Dokumentation. Mittels praxisorientierter Methoden werden sie ebenfalls geschult, einzelne rechenschwache Schüler im Klassenverband unterstützen zu können. Neun Fortbildungsmodule berufsbegleitend (Freitagnachmittags sowie samstags ganztägig). Der theoretische Teil der Ausbildung kann binnen 20 Monaten nach der Ablegung einer Prüfung abgeschlossen werden. Einige Teilnehmer schließen die Hospitation und die Falldokumentationen erst nach Ablegen der theoretischen Prüfung ab. Dies ist für uns kein Problem. Sie erhalten das Fortbildungszertifikat dann nach Abgabe Ihrer Falldokumentationen.
Wir haben die einzelnen Fortbildungstage, welche teilweise auch online angeboten werden, noch nicht alle terminiert. Beginn ist der 21.02.2025

1. Modul

Grundlagen Dyskalkulie und Dyskalkulietherapie (Bettina Kinn)

1,5 Tage

21.02.2025  17.30-20.45

22.02.2025  09.30-17.00

In der zweitägigen Fortbildung lernen Sie die grundlegenden Ursachen und schulischen Fördermöglichkeiten bei Dyskalkulie kennen:

• Neurobiologische Forschungsergebnisse  zu aktuell diskutierten Ursachen einer Dyskalkulie und Folgerungen für die Therapie
• Modelle zum Erwerb des Zahlenbegriffs: z.B. das Triple-Code-Modell nach Dehaene, Modell nach McKloskey
• Neuropsychologische Modelle: z.B. Rourke, Geary
• Integrative schulische Förderung: Wahrnehmungstraining, Grundschulmathematik und  - ganz besonders wichtig - die spezifischen Denkweisen und Strategien eines rechenschwachen Kindes
• Mögliche emotionale Schwierigkeiten und Verhaltensauffälligkeiten des Kindes
• Zusammenarbeit mit Eltern und Schule, um unproduktive Lernstrategien aufzugeben  

2. Modul

Diagnostik und erste Therapieplanung

(Gabi Klupp & Bettina Kinn)

1,5 Tage

04.04.2025, 17.30-20.45 Uhr

05.04.2025, 09.30-17.00 Uhr

• Überblick über die psychologische Diagnostik der Teilleistungsstörungen; ICD-10 und multiaxiale Diagnostik
• Intelligenzdiagnostik, Minderbegabung, Normale Begabung, Hochbegabung, isolierte Begabungen
• Vorstellung der Intelligenztests HAWIK-IV und CFT-20-R
• Vorstellung von Rechentests: ZAREKI-R, RZD2-6,  Interpretation von Rechentests anhand von Fallbeispielen
• Informelle (qualitative) Testverfahren, Fehleranalyse
• Folgerungen aus den Testergebnissen für einen ersten Therapieplan
• Erstellen eines ersten Therapieplans, bzw. Herausarbeiten erster therapeutischer Schwerpunkte

3. Modul

Begleitstörung ADHS

(Dr. Johannes Streif)

1,5 Tage

16.05.2025, 17.30-20:45

17.05.2025, 10:00-17.30

• ADHS als Begleitstörung bei Dyskalkulie und Legasthenie
  • ADHS – wer ist schuld: Genetik oder Eltern?
  • Psychodiagnostik der ADHS
  • was ADHS-Kinder gut können
  • spezielle Therapieformen bei ADHS
  • Konzentrationshilfen
  • effektive pädagogische Strategien im Unterricht bei unruhigen Kindern und ADHS
  • psychotherapeutische Hilfen
  • medikamentöse Therapie
  • Beratung der Eltern von ADHS-Kindern
  • Hilfen für ADHS-Kinder im Bereich und in der Jugendhilfe
  • Schulwahl bei ADHS

4. Modul

Praxis: Grundschule und

Grundlagen Sekundarstufe (Bettina Kinn, Agnes Müller)

1,5 Tage

Freitag und Samstag

27.06.2025 17.30-20:45

28.06.2025, 09.30-17.00

• Lehrstoff Grundschule und Sekundarstufe
• Methodik und Didaktik Grundschule
• Aufbau des Dezimalsystems, Stellenwertsystem
• Typische Fehlerquellen und therapeutisches Vorgehen bei: z.B. Grundrechenarten, Bruchrechnen, Klammerregeln, Umrechnen von Maßeinheiten, Maßstäbe, Potenzen, Gleichungen und Ungleichungen, Sachaufgaben, Primfaktorzerlegung, Zufallsversuche, proportionale Zusammenhänge (Dreisatz)

5. Modul

Häufige psychische Reaktionen auf Dyskalkulie oder Legasthenie

1 Tag

31.07.2025, 09.30-17.00

(Prof. Dr. Johannes Bach)

• entwicklungspsychologische (Bildungs-)Aspekte bei Kindern und Jugendlichen 
• kognitive, emotionale, soziale Entwicklung in verschiedenen Altersstufen mit Auswirkung auf den Schulerfolg über die gesamte Kindheit hinweg
• mögliche psychische Reaktionen bei Legasthenie, z.B. Anpassungsstörung, Schul- und Prüfungsangst, Schlafstörungen, psychosomatische Reaktionen, depressive Reaktionen, oppositionelle Störung, Geschwisterrivalität

6. Modul

Nur online: Juristische Aspekte der Dyskalkulie/Legasthenie und Praxisorganisation (Kanzlei Macht, Bettina Kinn)

Kann vorgezogen werden!

10.01.2025 oder 09.01.2026

14:00-17.00  (Recht)

Termin für Thema Praxisorganisation  26.09.2025

von 17:30-20:45

• Kriterien der seelischen Behinderung nach Sozialgesetzbuch, § 35 a SGB VIII
• Rechtliche Bedingungen einer Kostenübername von Dyskalkulietherapie oder Legasthenietherapie durch das Jugendamt
• Praxisorganisation: räumliche Ausstattung, Datenschutz, Dokumentation, Honorarvereinbarungen, Therapievertrag
• Unternehmerische Kenntnisse zum Aufbau einer Praxis
• Werbung und Akquise

7. Modul

Praxis: Grundlagen Sekundarstufe

(Bettina Kinn)

1,5 Tage

17.10.2025, 17.30-20.45

18.10.2025,  09.30-17.00

• Mathetests für die Sekundarstufe: Basis-MATH 4-8, informelle Tests und andere Rechentests
• Lehrstoff 6.-8. Klasse Sekundarstufe
• Typische Fehlerarten und therapeutisches Vorgehen bei: z.B. Multiplikation und Division ganzer Zahlen; Vorzeichenregeln, Menge der rationalen Zahlen; Rechengesetze, Rechnen mit Potenzen, Erweiterung des Gitternetzes zum Koordinatensystem
• Exkurs: Geschichte der Mathematik (Indische und arabische Wurzeln der Mathematik, Pythagoras, Ries, Descartes, Laplace)

8. Modul

Sekundarstufe Vertiefung (Bettina Kinn & Thorsten Magas)

1,5  Tage

14.11.2025.17.30-20.45

15.11.2025, 09.30-17.00

• Lehrstoff 9.-10. Klasse Sekundarstufe
• Umgang mit Taschenrechner und Formelsammlung
• Vertiefung ausgewählter Themenschwerpunkte der späteren Sekundarstufe
• Typische Fehlerarten und therapeutisches Vorgehen bei: Winkelfunktionen, Wachstumsfunktion, Logarithmus, Quadratische Ergänzung

9. Modul

Begleitende und abzugrenzende psychische und physische Störungen im Kindesalter,

psychotherapeutische und kinderpsychiatrische Therapie

(Dr. Stephanie Cramer, Bettina Kinn und

Prof. Dr. Gina Kaestele)

1,5 Tage

04.07.2025, 17.30-20.45

11.01.2025, 09.30-17.00

Kann vorgezogen werden

Oder 10.01.2026

• Psychisch Störungen: z.B. Autistische Störungen, Tics, Schlafstörungen, Depressionen, Sozialverhaltensstörung etc.; mögliche Auswirkungen auf die  Schriftsprach- und Rechenkompetenzen bzw. auf den Schulerfolg
• körperliche Beeinträchtigungen; z.B. Störung der graphomotorischen Koordination, sprachliche Beeinträchtigungen
• ambulante und stationäre kinderpsychiatrische Behandlungsmöglichkeiten
• psychotherapeutische Ansätze: Verhaltenstherapie, Familientherapie, Lösungsorientierte Therapie
• Techniken der Gesprächsführung
• Einbezug kunsttherapeutischer Methoden

10. Modul: zusätzlich buchbar (Kosten 150,- €)

Prüfungsvorbereitung (Bettina Kinn)

1 Tag

Termin wird mit den Teilnehmern vereinbart

• Durchsprechen der Prüfungsordnung
• Prüfungsschwerpunkte
• Lösen von Beispielaufgaben
• Bekanntgabe von Prüfungsliteratur
• Zeitmanagement und Lernorganisation
• Unterstützung bei der Bildung von Lerngruppen

Supervision

30 Stunden Gruppensupervision; die Termine werden mit den Teilnehmern im Laufe der Fortbildung vereinbart. Jeder Teilnehmer erhält zusätzlich 1,5 Stunden Einzelsupervision nach Absprache. Darin enthalten ist auch die Durchsicht der erstellten Therapiepläne.

Prüfungsordnung

Die Prüfung erfolgt etwa 20 Monate nach Ausbildungsbeginn und in Absprache mit den Teilnehmer/innen.

Sie besteht aus einem mündlichen und schriftlichen Teil, der von unserem Prüfungsausschuss abgenommen wird.

Sie können zur Prüfung zugelassen werden, wenn Sie folgende Nachweise erbringen:

• Kursbuch mit Dozentenbescheinigungen über alle besuchten Fortbildungen (Supervision und Theorie)
• Nachweis von kollegialer Intervision (20 Stunden)
• Zwei schriftlich ausgearbeitete Fälle, Leistungsdiagnostik, Begleitsymptomatik, Auswertung und Therapieplangestaltung, Einsatz von Therapiematerialien, Empfehlungen weiterführender Diagnostik und Hilfen

Das Studium der Prüfungsliteratur wird vorausgesetzt.

Prüfungsausschuss: Bettina Kinn, Gaby Klupp, Prof. Dr. Gina Kästele

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Anschauliche und kalkülfreie Zugänge zur Differenzial- und Integralrechnung mit GeoGebra (halbtag)

Im Workshop wird gezeigt, wie GeoGebra fruchtbar beim Lernen und Verstehen von Analysis genutzt werden kann. Das Entdecken und die Verständnisförderung stehen hier im Vordergrund.

Ausgehend von einem dynamischen Verständnis von funktionalem Denken werden Möglichkeiten für einen entdeckenden und schüleraktiven Zugang zu Themen und Grundvorstellungen der Analysis aufgezeigt, die auch von klassischen analogen Werkzeugen wie Differentiograph, Funktionenmikroskop und Integraph inspiriert wurden.

Die Teilnehmer lernen die Lernumgebungen Funktionenlupe und Integrator kennen und arbeiten mit ihnen wie aus Schülersicht. Die inhaltlichen Aspekte sind:

- Sekante und Tangente, Sekantensteigungsfunktionen und Ableitungsfunktion, Bogenlänge und Krümmung, quadratische Approximation

- Untersummen, Obersummen und Integral bis zur Integralfunktion, anschauliches Entdecken des HDI und Rotationskörper

Dabei werden die mächtigen Befehle, die Ortslinienfähigkeit und die Rechenpower von GeoGebra genutzt, um auf der Nutzerebene kalkülfrei zu arbeiten und zu entdecken und einen direkten Zugang zu Ableitungsfunktionen und Integralfunktionen zu bekommen. 

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Anschauliche und kalkülfreie Zugänge zur Differenzial- und Integralrechnung mit GeoGebra (ganztag)

Im Workshop wird gezeigt, wie GeoGebra fruchtbar beim Lernen und Verstehen von Analysis genutzt werden kann. Das Entdecken und die Verständnisförderung stehen hier im Vordergrund.

Ausgehend von einem dynamischen Verständnis von funktionalem Denken werden Möglichkeiten für einen entdeckenden und schüleraktiven Zugang zu Themen und Grundvorstellungen der Analysis aufgezeigt, die auch von klassischen analogen Werkzeugen wie Differentiograph, Funktionenmikroskop und Integraph inspiriert wurden.

Die Teilnehmer lernen die Lernumgebungen Funktionenlupe und Integrator kennen und arbeiten mit ihnen wie aus Schülersicht. Die inhaltlichen Aspekte sind:

- Sekante und Tangente, Sekantensteigungsfunktionen und Ableitungsfunktion, Bogenlänge und Krümmung, quadratische Approximation

- Untersummen, Obersummen und Integral bis zur Integralfunktion, anschauliches Entdecken des HDI und Rotationskörper

Dabei werden die mächtigen Befehle, die Ortslinienfähigkeit und die Rechenpower von GeoGebra genutzt, um auf der Nutzerebene kalkülfrei zu arbeiten und zu entdecken und einen direkten Zugang zu Ableitungsfunktionen und Integralfunktionen zu bekommen. 

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Dynamisch Geometrie entdecken (GeoGebra, halbtag)

Dynamische Geometrie-Software ist zu einem Standard-Werkzeug des Geometrieunterrichts geworden, in NRW durch die Kernlehrpläne verbindlich. Dennoch ist der Einsatz noch nicht in allen Schulen Realität. Auf der Grundlage von erprobten dynamischen Arbeitsblättern mit dem Programm GeoGebra  erfahren die Teilnehmer, wie man einfach und erfolgreich dynamische Geometrie unterrichten kann.
Im Workshop sollen dazu zahlreiche Arbeitsblätter wie aus Schülersicht durchlebt werden, um die Stärken der dynamischen Geometrie (Zugmodus, Spur/Ortslinien, erhöhte Schüleraktivität) kennenzulernen. Durch den Einsatz dynamischer Arbeitsblätter werden die Hürden Lehrer wie Schüler so niedrig wie möglich gehalten. Im Workshop werden auch allgemeine Kompetenzen des Mathematikunterrichts und Lernkompetenzen (Argumentieren/ Kommunizieren, Kooperieren, Präsentieren) sowie das Zusammenspiel alter und neuer Medien thematisiert.

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Dyskalkulie Diagnostik und Förderung

Rechenschwäche/Dyskalkulie - Was ist das? Rechenschwäche/Dyskalkulie ist eine Störung in der Entwicklung des rechnerischen Denkens, die es den Betroffenen unmöglich macht, grundlegende mathematische Fertigkeiten zu erlernen, zu verstehen und anzuwenden. In ihrem Verlauf werden die Verstehenslücken immer zahlreicher und größer, bis ein Zustand erreicht ist, aus dem die Betroffenen sich aus eigener Kraft - und in der Regel auch mit schulischer Hilfe - nicht mehr selbst befreien können. Anfänglich gelingt die Überdeckung der Störung durch verschiedene Hilfs- und Ersatz-Techniken (wie z.B. Zählen) aber irgendwann sind diese Techniken nicht mehr ausreichend, so dass es zum Versagen vor allem im schulischen Fach Mathematik kommt. Was kann der schulische Unterricht/Förderunterricht leisten?

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Fortbildungen nach Absprache

Sie können mit den Lehrkräften unserer Station Fortbildungen und Praxisseminare zu unseren Themenbausteinen vereinbaren, wobei auch die Kombination verschiedener Themenangebote möglich ist. Bei der Absprache der gewünschten Themen und des Termins richten wir uns nach Ihren Bedürfnissen. 
Themenbausteine unseres Programms:

Themenbereich Gewässerökologie:
- Die geheimnisvolle Welt der Bachlebewesen (ab 5. Klasse)
- Der Schwarzbach - ein naturnaher Waldbach? (ab KLasse 8)
- Der Schwarzbach als Beispiel für ein aquatisches Ökosystem (Sekundarstufe II)
- Ein Bach wird zum See - Bergsenkungen in der Kirchheller Heide (Sekundarstufe II)
- Der Heidhofsee - Ökosystem aus Menschenhand (Sekundarstufe II)   

Themenbereich Wald und Boden:
- Was lebt denn da im Boden ? (ab 5. Klasse)
- Dem Täter auf der Spur (ab 5. Klasse)
- Was blüht so früh am Heidhof? (ab 5. Klasse)
- Der Naturdetektiv (ab 5. Klasse)
- Wir untersuchen Boden (ab 6. Klasse)
- Der Wald und seine Funktionen (ab 7. Klasse)
- Lebensraum Wald als Beispiel für ein terrestrisches Ökosystem (Sekundarstufe II)   

Themenbereich Gesundheitserziehung
- Superfood am Wegesrand und Süße Beeren aus aller Welt (ab 5. Klasse, auch geeignet für Sprachfördergruppen und Inklusionsschülerinnen und -schüler)
- Gesundheitserziehung in der frühkindlichen Bildung verknüpft mit Freilandarbeit (Sekundarstufe II, Berufskolleg)   

Themenbereich Landschaftswandel
- Lebensraum für Moorfrosch und Kreuzotter - Wir renaturieren eine Feuchtheide (ab 8. Klasse)