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

128 5 Entwicklung eines Gesamtkonzeptes zur Kinematik und Dynamik
Diese Schritte beim Erkennen und Erarbeiten neuer qualitativer und quantitativer Aussagen aus
Phänomenen und Experimenten sind zwanglos der obigen „Aufbau“-Strategie zuzuordnen. Fehlvorstellungen
werden dabei bei der Auswahl der Experimente und Beispiele berücksichtigt, ohne sie
vor dem Einsatz dieser Experimente und Beispiele explizit zu formulieren. Erst nachdem das physikalische
Konzept vorgestellt ist, wird es an geeigneten Stellen den Alltagssichtweisen gegenübergestellt.
Eine besondere Klasse unter den Aufbaustrategien ist die des „Umdeutens“. Hierbei sagt man den
Schülern bewusst nicht, dass ihre Vorstellungen aus der Sicht der Physik falsch sind, sondern betont,
dass sie im Prinzip etwas Richtiges denken, aber die Physik dafür andere Begriffe benutzt. Das
hierzu meist erwähnte Beispiel kommt aus der Elektrizitätslehre. Schüler denken häufig, dass in der
Batterie „Strom gespeichert“ ist und im Lämpchen „Strom verbraucht“ wird. Der Lehrer bemüht
sich nun um eine Umdeutung, indem er betont, dass in der Batterie chemische Energie „gespeichert“
ist, die in elektrische Energie umgewandelt wird. In dem Lämpchen wird die elektrische Energie
in Licht und Wärme umgewandelt, also quasi „verbraucht“.
In der Kinematik und Dynamik ist dies kaum möglich, da es sich bei einigen Begriffen der Schüler
wie „Kraft“ um Clusterbegriffe handelt. In dem hier erarbeiteten Konzept wurde dieses Umdeuten
deshalb nur an einer Stelle genutzt. Den Schülern wurde gesagt, dass das, was sie mit „Geschwindigkeit“
bezeichnen, in der Physik mit „Schnelligkeit“ oder „Tempo“ oder „Geschwindigkeitsbetrag“
bezeichnet wird, während der physikalische Begriff „Geschwindigkeit“ eine Richtung bzw.
ein Vorzeichen hat. Die Schüler kamen mit dieser Umdeutung gut zurecht und gebrauchten im Unterrichtsgespräch
auch gerne den Begriff „Schnelligkeit“.
In gewisser Weise wird beim dritten newtonschen Gesetz ähnlich verfahren. Bei Stößen unterschiedlich
schwerer Körper glauben Schüler, dass der schwerere eine größere Kraft auf den leichteren
ausübt als umgekehrt. Hier wird den Schülern mitgeteilt, dass hinter ihrer Auffassung eine richtige
Erkenntnis liegt: Die beobachtbare Wirkung, nämlich die Beschleunigungen, sind betragsmäßig
unterschiedlich, aber nicht die Beträge der Kräfte.
Ein Vorteil des Umdeutens liegt auf der emotionalen Ebene. Den Schülern wird nicht gesagt, dass
ihre Vorstellung falsch ist, sondern dass sie einen richtigen Aspekt beinhaltet.
5.4.2 Aspekte diskontinuierlichen Lernens im Gesamtkonzept
Dadurch, dass die Schüler vor dem Ablauf einer Messung oder einer Simulation häufig vorhersagen
sollen, was sie erwarten (siehe Kapitel 5.4.4), ergeben sich auch Elemente einer Konfliktstrategie.
Kognitive Konflikte können sowohl zwischen Schülervorstellungen und der Beobachtung des Ablaufs
eines Experimentes bzw. einer Simulation als auch zwischen verschiedenen, nebeneinander
bestehenden Schülervorstellungen entstehen. Dabei muss man sich den nicht unerheblichen Problemen
dieser Strategie bewusst sein.
Bei dieser Strategie muss schon vor Durchführung des Experiments bzw. vor Ablauf einer Simulation
klar herausgearbeitet werden, was die Schüler darüber denken, was sie vorhersagen. Damit die
Schüler später ihre Voraussagen nicht leugnen können, legen sie insbesondere Graphenvorhersagen
bei der Modellbildung im Voraus schriftlich fest. Es kann für Schüler durchaus motivierend sein,