Physik mit Raspberry Pi, Arduino und ESP32

Ansprechpartnerin: Dr. Angela Fösel

Mini-PC Raspberry Pi und Mikrocontroller wie Arduino und ESP32 haben längst Einzug gehalten in die Lebenswelt der Jugendlichen (und der Erwachsenen). Sie sind kostengünstig zu erwerben und vielseitigst einsetzbar. Zumeist wird mit den Geräten „gespielt“, oder es werden Anwendungsbeispiele aus gegebenen Vorlagen  nachgebaut. Dabei lassen sich aus diesen Mini-PCs und Mikrocontrollern auch kostengünstige und dennoch hochwertige Messwerterfassungssysteme konzipieren.

Physikdidaktische Forschung bezogen auf „Physik mit Raspberry Pi und Arduino“ legt daher den Fokus auf die Entwicklung und auch die Evaluation von Messwerterfassungssystemen. Diese sollen von Schülern wie auch von Lehrkräften einfachst bedient werden können, so dass sie Einzug finden in einen modernen Physikunterricht. Dabei werden unterschiedliche Sensoren im Hinblick auf eine Integration in solche modularen Low-Cost/High-Tech-Messwerterfassungssysteme untersucht.

Modulare Messwerterfassungssysteme sind nicht aber nur Methode, sondern sie erlauben zudem eine intensive Auseinandersetzung mit naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen. Physikdidaktische Forschung geht der Frage nach, wie anhand solcher Systeme der Umgang mit den naturwissenschaftlichen Methoden (Kalibrieren,) Messen, Dokumentieren und Analysieren gefördert werden kann.

ausgewählte Publikationen

[1] Fösel, A. und Hinz, D. (2024). Learning physics while monitoring vibrations of the Earth – Investigating seismic phenomena by using a Raspberry Pi. European Journal of Physics. (Link: https://doi.org/10.1088/1361-6404/ada1af)

[2] Fösel, A. (2018). Ideen für Himbeerkuchen – Messwerterfassung mit dem Raspberry Pi. Naturwissenschaften im Unterricht – Physik, Chemie, 29(167), 39-43. (Link: https://www.friedrich-verlag.de/physik/alltag-technik/ideen-fuer-himbeerkuchen-2705)

[3] Fösel, A. (2017). Low Cost – High Fun. Messwerterfassung mit dem Raspberry Pi. In Phydid B – Didaktik der Physik – Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung. Dresden, DE. (Link: http://www.phydid.de/index.php/phydid-b/article/view/788)

[4] Fösel, A. (2017). Low Cost – High Fun. Messwerterfassung mit dem Raspberry Pi. In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 66(2), 38–45.

Kurs für Studierende
https://www.fau.tv/course/id/3457
(Einstiegskapitel frei zugänglich)
Konzeption und Umsetzung: Dr. Angela Fösel und Clara Scheller (Studierende des Lehramts an Realschulen)