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

6 Evaluation eines Unterrichtskonzeptes 163
scheidbar ist, ob sie an eine echte Tangente oder an einen gebogenen Pfeil dachten. Ca. ein Drittel
der Schüler geben einen deutlich tangentialen Pfeil an.
Insgesamt kann man sagen, dass ein Großteil der Schüler eine vereinfachte Vorstellung des Beschleunigungsbegriffes
im Sinne der Angabe „schneller/langsamer“ bis zum Ende der elften Klasse
entwickelt hat, auch wenn nicht alle dieser Schüler dies bei schwierigen Items (mit Graphen oder
Münzwurf) umsetzen können. Dagegen haben nur wenige Schüler eine vektorielle Vorstellung, die
bei zweidimensionalen Bewegungen die richtige qualitative Lösung ermöglicht.
Es wäre sicher wünschenswert, wenn wie bei der eindimensionalen Kinematik auch zur zweidimensionalen
Kinematik mit einer größeren Anzahl verschiedener Aufgaben Tests durchgeführt worden
wären. FLORES ET AL. (2004, S. 465) stellten z.B. nach einem Einführungskurs zwei physikalisch
ähnliche Aufgaben an Studenten. LABUDDE, REIF und QUINN (1988, S. 97 f.) beschrieben in je einem
Satz verschiedene Bewegungen, zu denen die Studenten die Beschleunigung beschreiben sollten,
wobei z.T. eine, meist falsche Antwort in der Aufgabenstellung bereits vorgeschlagen war.
6.4.1.2 Ergebnisse der Treatmentgruppe im Vergleich
Dass die Schüler, die nach dem Unterrichtskonzept dieser Arbeit unterrichtet wurden, Aufgaben zur
zweidimensionalen Kinematik besser lösen als Schüler, die traditionell unterrichtet wurden, schien
aufgrund der Ergebnisse von REUSCH (Reusch, Heuer, 1999a, S. 184; Reusch, Heuer, 1999b, S. 32)
so selbstverständlich, dass es wenig getestet wurde. Denn es wurden bis zu sieben Unterrichtsstunden
für die Kinematik zweidimensionaler Bewegungen verwendet, während dies im konventionellen
Unterricht in der Regel nur kurz bei den Spezialfällen „waagrechter Wurf“ und „Kreisbewegung“
behandelt wird. Deshalb kann man von traditionell unterrichteten Schülern nicht erwarten,
dass sie eine Vorstellung haben, welche Richtung z.B. der Beschleunigungsvektor hat, wenn in einer
Kurve gebremst wird.
Aufgaben zur zweidimensionalen Bewegung wurden im Rahmen dieses Unterrichtskonzeptes häufig
in Übungs- und Prüfungsaufgaben gestellt. Nach den Angaben der Lehrer des Forschungsprojektes
wurden diese von den Schülern der Treatmentgruppe auch gut gelöst; jedoch liegen wie oben
begründet wenige empirische Daten vor.
In einer Klasse (17 Schüler) wurde nach nur einer Übungsstunde zur ein- und zweidimensionalen
Kinematik eine Stegreifaufgabe geschrieben. Obwohl die Konstruktion des Beschleunigungsvektors
auf dem Papier kaum (nur an einem Beispiel) geübt wurde, konnten doch 70 % der Schüler eine
solche Konstruktion aus zwei gegebenen Geschwindigkeitsvektoren durchführen. Bei der Aufgabe
aus Abb. 6.4, deren Fragestellung auch nur sehr kurz geübt wurde, wurden die Beschleunigungsrichtungen
bei Kurvenfahrten mit konstanter Schnelligkeit von Dreiviertel der Schüler richtig angegeben
(drei Monate später in einer anderen, schwierigeren Aufgabe der Schulaufgabe: von der Hälfte
der Schüler). Bei der schwierigeren Situation des Bremsens oder Schnellerwerdens in der Kurve
gaben in dieser Stegreifaufgabe noch 50 % – 60 % eine richtige Beschleunigungsrichtung an (siehe
Tab. 6.2). Das zeigt, dass viele Schüler auch ohne viel Übung solche Zusammenhänge schnell erfassen.
Die Unterschiede zu den Ergebnissen traditioneller Klassen sind bei gerader Strecke nicht