Die Raumzeit-Algebra im Abitur

Autor/innen

  • Martin Erik Horn Institut für Didaktik der Physik, Goethe-Universität Frankfurt/Main

Schlagworte:

Raumzeit-Algebra, Dirac-Matrizen, Geometrische Algebra, Pauli-Matrizen, Abitur

Abstract

 

Im Rahmen einer Unterrichtsreihe zur Speziellen Relativitätstheorie, die in einem Physik-Leis­tungskurs an einer Berliner Gesamtschule erprobt wurde, wurde in Anlehnung an David Hestenes die Algebra der Dirac-Matrizen (Raumzeit-Algebra) zur mathematischen Beschreibung speziell-relativistischer Effekte herangezogen. Dies gestattet eine geometrisch einsichtige und mathema­tisch übersichtliche Darstellung von Effekten wie der Zeitdilatation, der Längenkontraktion und der Lorentz-Transformation.

 

Da in Berlin in der Physik-Abiturprüfung kein Zentralabitur vorgesehen ist, konnte eine schriftli­che Prüfungsaufgabe zur Speziellen Relativitätstheorie im Kontext der Raumzeit-Algebra gestellt werden. Anhand dieser Abituraufgabe wird die Raumzeit-Algebra vorgestellt und didaktisch hin­terfragt. Die Prüfungsergebnisse belegen, dass ein erfolgreicher Unterricht zur Raumzeit-Algebra möglich ist.

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Veröffentlicht

13.10.2010

Zitationsvorschlag

Horn, M. E. (2010). Die Raumzeit-Algebra im Abitur. PhyDid B - Didaktik Der Physik - Beiträge Zur DPG-Frühjahrstagung. Abgerufen von https://ojs.dpg-physik.de/index.php/phydid-b/article/view/192

Ausgabe

2010: Hannover

Rubrik

Lehr- und Lernforschung

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