Konzeption und Evaluation eines Kinematik/Dynamik-Lehrgangs zur ...

2 1 Einleitung
Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wurde ein neues Gesamtkonzept für den Kinematik- und Dynamikunterricht
entwickelt, dessen Grundideen in Kapitel 5 dargelegt werden und verschiedene
Aspekte integriert. Nach WODZINSKI (1996, S. 5) lassen sich unter allen Untersuchungen zur Frage,
welche Konsequenzen aus der Schülervorstellungsforschung für den Unterricht zu ziehen sind, zwei
Stränge unterscheiden: Zum einen Untersuchungen, die neue Elementarisierungen vorschlagen und
überprüfen, und zum anderen Untersuchungen, die sich mit geeigneten Unterrichtsstrategien beschäftigen.
Darüber hinaus gibt es nach WODZINSKI (1996, S. 5) Untersuchungen zu den Möglichkeiten,
Schülervorstellungen durch den Einsatz des Computers als Medium zu ändern. Die hier vorliegende
Untersuchung betrifft alle drei erwähnten Richtungen: Ausgehend von neuen Möglichkeiten
des Computereinsatzes werden für den Mechanikunterricht der beginnenden Oberstufe neue
Elementarisierungen unter Nutzung dynamisch ikonischer Repräsentationen vorgeschlagen und
dazu ein neues Unterrichtskonzept entwickelt. In diesem Unterrichtskonzept werden auch Aspekte
neuer Unterrichtsstrategien verwendet, die z.T. ebenso erst durch den Computereinsatz und durch
dynamisch ikonische Repräsentationen möglich werden.
MANDL beschreibt drei Funktionen neuer Medien für das Lehren und Lernen (Mandl et al., 1998, S.
5 und S. 19-26): Erstens als innovatives Tool im Sinne eines Werkzeugs für die Anregung und Unterstützung
von Lehr-Lernprozessen im Unterricht, zweitens als Anlass für die Entwicklung und
Anwendung neuer Lehr-Lernformen und drittens als Unterrichtsgegenstand. In diesem Unterrichtskonzept
wird der Computer hauptsächlich im Sinne der ersten Funktion genutzt. Es geht dabei nicht
darum, den traditionellen Unterricht mit Multimedia-Elementen zu bereichern, sondern mit den
Möglichkeiten der dynamisch ikonischen Repräsentationen neue Vorgehensweisen, neue Elementarisierungen,
neue Unterrichtsstrategien und neue Schwerpunktsetzungen zu realisieren. Dazu werden
den Lehrern viele Hilfen für den Unterricht an die Hand gegeben.
Kapitel 6 enthält die Evaluation dieses Unterrichtskonzeptes, das von 13 Lehrern in 17 Klassen eingesetzt
wurde. Dabei interessiert sowohl, welche Erfahrungen die Lehrer mit diesem Konzept
machten, als auch welche Ergebnisse die Schüler in verschiedenen Verständnistests im Vergleich zu
herkömmlich unterrichteten Klassen erzielten. Das Vorbereitungs- und Begleitseminar für die teilnehmenden
Lehrer in Kombination mit den erstellten Unterrichtsmaterialien und erläuternden Texten,
die von den Lehrern in deren Unterrichtsvorbereitung durchgearbeitet wurde, ist außerdem eine
neue wirkungsvolle Art der Lehrerfortbildung mit Langzeitwirkung. In Kapitel 7 wird noch von
weiterem Einsatz von Teilen des Unterrichtskonzeptes in anderen Projekten berichtet.
Neben der Zusammenstellungen einiger theoretischer physikdidaktischer Grundlagen (Kapitel 2, 3
und 4.1 bis 4.3) wird in dieser Arbeit vor allem ein Konzept entworfen, begründet (Kapitel 4.4 und
5) und empirisch evaluiert (Kapitel 4.5, 6. und 7) (Konzeption und Entwicklung sowie Implementation
und Evaluation).
1.2 Zielsetzung der Arbeit
Ein Ziel dieser Arbeit war, ein Unterrichtskonzept für den Kinematik- und Dynamikunterricht zu
Beginn der Oberstufe des Gymnasiums zu entwickeln, das durch den Einsatz geeigneter bildlicher
Repräsentationen den Schülern das Verstehen der newtonschen Mechanik erleichtert. Im Zusam-