Das Verständnis von Studierenden über mikroskopische Modelle der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit: Ergebnisse im Rahmen der Entwicklung eines Multiple-Choice-Konzeptinventars

Die Festkörperphysik hat wichtige Anwendungen in der Entwicklung moderner Technologien. Obwohl Konzepte der Festkörperphysik, wie elektrische und thermische Leitfähigkeit, in den Lehrplänen aller Bildungsstufen enthalten sind, haben selbst Studierende an Universitäten viele falsche Vorstellungen darüber. Die in früheren Studien identifizierten falschen Vorstellungen stehen hauptsächlich im Zusammenhang mit makroskopischen Aspekten der Festkörperphysik. Mit dem Ziel, ein umfassenderes Verständnis des Festkörperphysikverständnisses der Studierenden zu gewinnen, haben wir ein Multiple-Choice-Konzeptinventar zu mikroskopischen Modellen der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit von Feststoffen (METCS) entwickelt. Das Inventar wurde in einer Stichprobe getestet, die aus 233 Erstsemestern der Fakultät für Medizin und Ingenieurwissenschaften der Universität Rijeka (Kroatien) besteht. METCS wies gute psychometrische Eigenschaften auf und half dabei, viele falsche Vorstellungen aufzudecken, die in der früheren Literatur zur Physikdidaktik nicht berichtet wurden. Die Ergebnisse dieser Studie könnten ein guter Ausgangspunkt für die Entwicklung von evidenzbasierten, universitären Tutorials zu mikroskopischen Modellen der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit sein.