Name | Herr Prof. Dr. Andreas Vaterlaus |
Lehrgebiet | Physik und Ausbildung |
Adresse | Laboratorium für Festkörperphysik ETH Zürich, HPZ G 21 John-von-Neumann-Weg 9 8093 Zürich SWITZERLAND |
Telefon | +41 44 633 65 19 |
andreasv@ethz.ch | |
Departement | Physik |
Beziehung | Ordentlicher Professor |
Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | |
---|---|---|---|---|---|
402-0062-00L | Physik I | 5 KP | 3V + 1U | A. Vaterlaus | |
Kurzbeschreibung | Einführung in die Denk- und Arbeitsweise in der Physik anhand von Demonstrationsexperimenten: Mathematische Grundlagen, Mechanik des Massenpunktes, Mechanik starrer Körper, Deformation und Elastizität, Hydrostatik und Hydrodynamik, Schwingungen, mechanische Wellen, Elektrizität und Magnetismus. Wo immer möglich werden Anwendungen aus dem Bereich der Studiengänge gebracht. | ||||
Lernziel | Förderung des wissenschaftlichen Denkens. Es soll die Fähigkeit entwickelt werden, beobachtete physikalische Phänomene mathematisch zu modellieren und die entsprechenden Modelle zu lösen. | ||||
Skript | Skript wird verteilt | ||||
Literatur | Friedhelm Kuypers Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Band 1: Mechanik und Thermodynamik Wiley-VCH Verlag, 2012, 448 S, ca.: Fr. 30.- Douglas C. Giancoli Physik Pearson Studium Paul A. Tipler Physik Spektrum Akademischer Verlag, 1998 David Halliday Robert Resnick Jearl Walker Physik Wiley-VCH, 2003 dazu gratis Online Ressourcen (z.B. Simulationen): www.halliday.de | ||||
402-0101-00L | The Zurich Physics Colloquium | 0 KP | 1K | R. Renner, G. Aeppli, C. Anastasiou, N. Beisert, G. Blatter, M. Carollo, C. Degen, G. Dissertori, K. Ensslin, T. Esslinger, J. Faist, M. Gaberdiel, G. M. Graf, R. Grange, J. Home, S. Huber, A. Imamoglu, P. Jetzer, S. Johnson, U. Keller, K. S. Kirch, S. Lilly, L. M. Mayer, J. Mesot, M. R. Meyer, B. Moore, F. Pauss, D. Pescia, A. Refregier, A. Rubbia, K. Schawinski, T. C. Schulthess, M. Sigrist, A. Vaterlaus, R. Wallny, A. Wallraff, W. Wegscheider, A. Zheludev | |
Kurzbeschreibung | Research colloquium | ||||
Lernziel | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Occasionally, talks may be delivered in German. | ||||
402-0909-00L | Fachdidaktik Physik II: Motivierender und stufengerechter Unterricht Voraussetzung: Vorgängige Besuch der Fachdidaktik I - 402-0910-00L Fachdidaktik Physik I: Spezielle Didaktik des Physikunterrichts (Dozent: M. Mohr) | 4 KP | 3G | C. Wagner, A. Vaterlaus | |
Kurzbeschreibung | Unterrichtssequenzen zu vorgegebenen physikalischen Themen werden unter Berücksichtigung der Interessensforschung und der historischen Entwicklung in einem blended Learning Ansatz erarbeitet. | ||||
Lernziel | Die Studierenden kennen verschiedene Möglichkeiten der Unterrichtsgestaltung durch unterschiedliche Lernformen und können diese anwenden. Sie beziehen Resultate der Interessensforschung, das Vorwissen sowie das Wissen um häufige Fehlvorstellungen in ihre Unterrichtsentwicklung mit ein und können den Lernerfolg mit Hilfe verschiedener Beurteilungsinstrumente evaluieren. | ||||
Inhalt | Zu vorgegebenen Themen der Physik werden Lerngelegenheiten für die Gymnasialstufe entwickelt. Dabei soll der Einführung ins Thema, der Stoffauswahl, der Lernform sowie der Ergebnissicherung besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Diese Lerngelegenheiten werden in einem blended Learning Ansatz mit Referee- und Vorstellungssequenzen ausgearbeitet. Am Ende des Semesters liegen detailliert ausgearbeitete und evaluierte Unterrichtseinheiten zu einem Themenbereich der Mittelschulphysik vor. | ||||
Skript | Wird durch die Teilnehmer im Kurs erarbeitet. | ||||
Literatur | zum Beispiel: P. Häussler, W. Bünder, R. Duit, W. Gräber, J. Mayer, "Perspektiven für die Unterrichtspraxis", IPN (1998), ISBN 3-89088-124-6 | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Die Inhalte von Fachdidaktik 1 werden in der Fachdidaktik 2 vorausgesetzt. | ||||
402-0917-00L | Mentorierte Arbeit Fachdidaktik Physik A Mentorierte Arbeit Fachdidaktik Physik für DZ, Lehrdiplom und Lehrdiplom Physik als 2. Fach | 2 KP | 4A | G. Schiltz, A. Vaterlaus, C. Wagner | |
Kurzbeschreibung | In der mentorierten Arbeit in Fachdidaktik setzen die Studierenden Inhalte der Fachdidaktikvorlesungen praktisch um und vertiefen sie. Unter Anleitung erstellen sie lernwirksame Unterrichtsmaterialien und/oder analysieren und reflektieren bestimmte Themen unter fachdidaktischen und pädagogischen Gesichtspunkten. | ||||
Lernziel | Das Ziel ist, dass die Studierenden - sich in ein Unterrichtsthema einarbeiten können, indem sie verschiedene Quellen sichten, Materialien beschaffen und über die Relevanz des Themas und des von ihnen gewählten Zugangs in fachlicher, fachdidaktischer, pädagogischer und eventuell gesellschaftlicher Hinsicht reflektieren. - zeigen, dass sie selbstständig eine lernwirksame Unterrichtssequenz erstellen und zur Einsatzreife bringen können. | ||||
Inhalt | Themenwahl nach Vereinbarung. Thematische Schwerpunkte Die Gegenstände der mentorierten Arbeit in Fachdidaktik stammen in der Regel aus dem gymnasialen Unterricht. Lernformen Alle Studierenden erhalten ein individuelles Thema und erstellen dazu eine eigenständige Arbeit. Sie werden dabei von ihrer Betreuungsperson begleitet. | ||||
Skript | http://www.fachdidaktik.physik.ethz.ch/Ment_Arbeiten/ | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Die Arbeit sollte in der Regel vor Beginn des Praktikums abgeschlossen werden. | ||||
402-0918-00L | Mentorierte Arbeit Fachdidaktik Physik B Mentorierte Arbeit Fachdidaktik Physik für DZ und Lehrdiplom. | 2 KP | 4A | G. Schiltz, A. Vaterlaus, C. Wagner | |
Kurzbeschreibung | In der mentorierten Arbeit in Fachdidaktik setzen die Studierenden Inhalte der Fachdidaktikvorlesungen praktisch um und vertiefen sie. Unter Anleitung erstellen sie lernwirksame Unterrichtsmaterialien und/oder analysieren und reflektieren bestimmte Themen unter fachdidaktischen und pädagogischen Gesichtspunkten. | ||||
Lernziel | Das Ziel ist, dass die Studierenden - sich in ein Unterrichtsthema einarbeiten können, indem sie verschiedene Quellen sichten, Materialien beschaffen und über die Relevanz des Themas und des von ihnen gewählten Zugangs in fachlicher, fachdidaktischer, pädagogischer und eventuell gesellschaftlicher Hinsicht reflektieren. - zeigen, dass sie selbstständig eine lernwirksame Unterrichtssequenz erstellen und zur Einsatzreife bringen können. | ||||
Inhalt | Themenwahl nach Vereinbarung Thematische Schwerpunkte Die Gegenstände der mentorierten Arbeit in Fachdidaktik stammen in der Regel aus dem gymnasialen Unterricht. Lernformen Alle Studierenden erhalten ein individuelles Thema und erstellen dazu eine eigenständige Arbeit. Sie werden dabei von ihrer Betreuungsperson begleitet. | ||||
Skript | http://www.fachdidaktik.physik.ethz.ch/Ment_Arbeiten/ | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Die Arbeit sollte in der Regel vor Beginn des Praktikums abgeschlossen werden. | ||||
402-0922-00L | Mentorierte Arbeit Fachwissenschaftliche Vertiefung mit pädagogischem Fokus Physik A Mentorierte Arbeit Fachwissenschaftliche Vertiefung mit pädagogischem Fokus Physik für DZ und Lehrdiplom. | 2 KP | 4A | G. Schiltz, A. Vaterlaus, C. Wagner | |
Kurzbeschreibung | In der mentorierten Arbeit in FV verknüpfen die Studierenden gymnasiale und universitäre Aspekte des Fachs mit dem Ziel, ihre Lehrkompetenz im Hinblick auf curriculare Entscheidungen und auf die zukünftige Entwicklung des Unterrichts zu stärken. Angeleitet erstellen sie Texte, welche die anvisierte Leserschaft, in der Regel gymnasiale Fachlehrpersonen, unmittelbar verstehen. | ||||
Lernziel | Übung im Erklären schwieriger physikalischer Inhalte als zentrale Herausforderung des Lehrberufes Verbesserung der Ausbildung in Physik durch das Erschliessen attraktiver, moderner Themen im Hinblick auf zukünftige curriculare Entscheidungen und das Bild von Physik in der Öffentlichkeit | ||||
Inhalt | Themenwahl nach Vereinbarung | ||||
Skript | http://www.fachdidaktik.physik.ethz.ch/Ment_Arbeiten/ | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Beginn jederzeit, in Deutsch oder Englisch n.V. | ||||
402-0923-00L | Mentorierte Arbeit Fachwissenschaftliche Vertiefung mit pädagogischem Fokus Physik B Mentorierte Arbeit Fachwissenschaftliche Vertiefung mit pädagogischem Fokus Physik für Lehrdiplom und für Studierende, die von DZ zu Lehrdiplom gewechselt haben. | 2 KP | 4A | G. Schiltz, A. Vaterlaus, C. Wagner | |
Kurzbeschreibung | In der mentorierten Arbeit in FV verknüpfen die Studierenden gymnasiale und universitäre Aspekte des Fachs mit dem Ziel, ihre Lehrkompetenz im Hinblick auf curriculare Entscheidungen und auf die zukünftige Entwicklung des Unterrichts zu stärken. Angeleitet erstellen sie Texte, welche die anvisierte Leserschaft, in der Regel gymnasiale Fachlehrpersonen, unmittelbar verstehen. | ||||
Lernziel | Übung im Erklären schwieriger physikalischer Inhalte als zentrale Herausforderung des Lehrberufes Verbesserung der Ausbildung in Physik durch das Erschliessen attraktiver, moderner Themen im Hinblick auf zukünftige curriculare Entscheidungen und das Bild von Physik in der Öffentlichkeit | ||||
Inhalt | Themenwahl nach Vereinbarung | ||||
Skript | http://www.fachdidaktik.physik.ethz.ch/Ment_Arbeiten/ | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Beginn jederzeit, in Deutsch oder Englisch n.V. | ||||
402-0924-00L | Fachdidaktikpraktikum Physik Fachdidaktikpraktikum für Lehrdiplom mit Physik als 1. Fach. Obligatorisch für Studierende, die ab FS 2014 in das Lehrdiplom eintreten. Studierende, die vor dem FS 2014 in das Lehrdiplom eingetreten sind, müssen entweder die mentorierte Arbeit oder das Fachdidaktikpraktikum Physik als obligatorische Lehrveranstaltung absolvieren. Selbstverständlich können auch beide Lehrveranstaltungen absolviert werden. | 4 KP | 9P | M. Mohr, A. Vaterlaus, C. Wagner | |
Kurzbeschreibung | Im Fachdidaktikpraktikum unterrichten die Studierenden 8 Lektionen bei einer Praktikumslehrperson. Die Studierenden entwickeln und erproben unter Anleitung des Mentors (einer der Dozierenden) Lernarrangements und werten sie aus. | ||||
Lernziel | In den fachdidaktischen Lehrveranstaltung haben die Studierenden Grundwissen über die Gestaltung von Lernumgebungen im Physikunterricht erhalten. Im daran anschliessenden Fachdidaktikpraktikum verknüpfen die Studierenden theoretische Kenntnisse aus der Fachdidaktik mit praxisrelevanten Aspekten. Sie lernen im Rahmen von praktischer Unterrichtstätigkeit eigene Unterrichtsideen unter fachlichen, fachdidaktischen und pädagogischen Gesichtspunkten umzusetzen. | ||||
Inhalt | Das Fachdidaktikpraktikum bietet den Studierenden eine Möglichkeit, Lernumgebungen wirksam zu gestalten und ihr methodisches Repertoire gezielt zu erweitern. In Absprache mit der Praktikumslehrperson und dem Mentor werden die Aufträge für die Gestaltung der Arrangements formuliert. Die schriftlichen Ausarbeitungen und die Reflexionen über die Lektionen sind Bestandteil des Portfolios, welches die Studierenden für diese Veranstaltung anlegen. Zu den Lektionen führt die Praktikumslehrperson Vor- und Nachbesprechungen durch. | ||||
Skript | Wird vom Mentor bestimmt. | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Das Fachdidaktikpraktikum kann erst nach dem Besuch der FD1 und frühestens mit der FD2 durchgeführt werden (eine gleichzeitige Belegung von Fachdidaktik 2 und Fachdidaktikpraktikum ist möglich). | ||||
406-0062-AAL | Physics I Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | 5 KP | 11R | A. Vaterlaus | |
Kurzbeschreibung | Introduction to the concepts and tools in physics: mechanics of point-like and rigid bodies, elasticity theory, elements of hydrostatics and hydrodynamics, periodic motion and mechanical waves. | ||||
Lernziel | Introduction to the scientific methodology. The student should develop his/her capability to turn physical observations into mathematical models, and to solve the latter. The student should acquire an overview over the basic concepts in mechanics. | ||||
Inhalt | Book: Physics for Scientists and Engineers, Douglas C. Giancoli, Pearson Education (2009), ISBN: 978-0-13-157849-4 Chapters: 1, 2, 3, 4, 5, 6 (without: 6-5, 6-6, 6-8), 7, 8 (without 8-9), 9, 10 (without 10-10), 11 (without 11-7), 13 (without 13-13, 13-14), 14 (without 14-6), 15 (without 15-3, 15-5) | ||||
Literatur | see "Content" Friedhelm Kuypers Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Band 1: Mechanik und Thermodynamik Wiley-VCH Verlag, 2002, 544 S, ca.: Fr. 68.- | ||||
406-0063-AAL | Physics II Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | 5 KP | 11R | A. Vaterlaus | |
Kurzbeschreibung | Introduction to the "way of thinking" and the methodology in Physics. The Chapters treated are Magnetism, Refraction and Diffraction of Waves, Elements of Quantum Mechanics with applications to Spectroscopy, Thermodynamics, Phase Transitions, Transport Phenomena. | ||||
Lernziel | Introduction to the scientific methodology. The student should develop his/her capability to turn physical observations into mathematical models, and to solve the latter. The student should acquire an overview over the basic concepts used in the theory of heat and electricity. | ||||
Inhalt | Book: Physics for Scientists and Engineers, Douglas C. Giancoli, Pearson Education (2009), ISBN: 978-0-13-157849-4 Chapters: 17 (without 17-5, 17-10), 18 (without 18-5, 18-6, 18-7), 19, 20 (without 20-7, 20-8, 20-9, 20-10, 20-11), 21 (without 21-12), 23, 25 (without 25-9, 25-10), 26 (without 26-4, 26-5, 26-7), 27, 28 (without 28-4, 28-5, 28-8. 28-9, 28-10), 29 (without 29-5, 29-8), 32 (without 32-8), 33 (without 33-4, 33-5, 33-9, 33-10), 34 (without 34-4, 34-6, 34-7), 35 (without 35-2, 35-3, 35-9, 35-11, 35-12, 35-13). | ||||
Literatur | see "Content" Friedhelm Kuypers Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Band 2 Elektrizität, Optik, Wellen Verlag Wiley-VCH, 2003, Fr. 77.- |