Der didaktische Nutzen von Feynman-Diagrammen

Abstract

Feynman-Diagramme sind eine der populärsten Darstellungsformen in der Teilchenphysik. Bislang gibt es jedoch noch kaum Untersuchungen aus der Physikdidaktik zu ihrem Nutzen. In diesem Forschungsprojekt wurde deshalb untersucht, welche Nutzen Feynman-Diagramme für Oberstufenschüler:innen haben. Um diese Frage zu beantworten, wurden Interviews mit 4 Experten im Bereich der Teilchenphysikdidaktik und Wissenschaftsphilosophie durchgeführt, um nach Herausforderungen, Möglichkeiten und möglichen Konzepten zu suchen. Als Herausforderungen wurde das unbeabsichtigte Induzieren möglicher Fehlkonzepte sowie die zu oberflächliche Behandlung im Physikunterricht gefunden. Als zentrale Konzepte wurden Ladungserhaltung, Austauschteilchen und die Superposition von Prozessen gefunden. Als Möglichkeiten wurden von den Experten der Anreiz zur Auseinandersetzung mit Wissenschaft sowie die mögliche Verknüpfung von Teilchenphysik mit anderen Themen aus der Schulphysik genannt. Die Ergebnisse wurden verwendet, um mögliche Lernziele für eine multimediale Lernumgebung zum Thema Feynman-Diagramme zu definieren.