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

6 Evaluation eines Unterrichtskonzeptes 165
d =
σ
2
Treat
⋅(
N
( N
µ
Treat
Treat
Treatment
− µ
2
−1)
+ σ
−1)
+ ( N
Kontroll
Kontroll
Kontroll
⋅(
N
−1)
Kontroll
−1)
berechnet. Dabei wird eine Effektstärke von d = 0,2
als schwach, d = 0,5 als mittel und d = 0,8 als stark bezeichnet (Bortz, Döring, 2002, S. 604). Effektstärken
werden – entgegen dem Vorgehen in dieser Arbeit – auch genutzt, um vor der Durchführung
eines Tests den optimale Stichprobenumfang festlegen zu können (Power-Analyse).
HÄUßLER ET AL. stellen fest: „Viele Autoren gehen davon aus, dass ein Faktor erst dann von pädagogischen
Interesse ist, wenn er den Lernerfolg zu mindestens 5 % erklärt [aufgeklärte Varianz].
Das entspräche […] einer Effektstärke von d = 0.46.“ (Häußler et al., 1998, S. 151). Hier ergibt
sich bei der Subgruppe „geradeaus“ bei der Treatmentgruppe (NTreat = 35) gegenüber der Kontrollgruppe
(NKontroll = 217) eine Effektstärke von nur d = 0,26, die pädagogisch nicht interessant ist.
Aber bei der Subgruppe “Kurve“ ergibt sich eine extrem große Effektstärke von d = 2,95. D.h. die
Treatmentgruppe hat bei der Subgruppe „Kurve“ über achtmal so viele richtige Antworten gegeben
(77 % versus 9 %) und der Unterschied entspricht ca. drei gemittelte Standardabweichungen. Wünschenswert
wäre dennoch gewesen, dass dieser Test mit mehr Schülern der Treatmentgruppe
durchgeführt worden wäre.
Interessant sind außerdem zwei gute Klassen, in denen der Lehrer in der herkömmlichen Themenreihenfolge
nicht nur die vektorielle Beschreibung der Bewegung sehr eingehend behandelt hat,
sondern diese auch mit dynamisch ikonischen Repräsentationen visualisiert hat, wozu kurz das
DOS-Programm „radial“ (siehe Kapitel 5.2), aber insbesondere Physlets sowie Animationen der CD
„cliXX Physik in bewegten Bildern“ (Treitz, 2000) eingesetzt wurden. Gerade auf der cliXX-CD
werden auch Beschleunigungsvektoren gezeigt. Diese Klassen sind damit bei der Kurvenfahrt wesentlich
besser als sonstige traditionelle Klassen, aber nicht so gut wie die Klassen, die nach dem
hier vorgestellten Konzept unterrichtet wurden (siehe Tab. 6.2). Die Unterschiede zu den Ergebnissen
traditioneller Klassen sind bei den Items zu gerader Strecke nicht signifikant (0,05-Niveau),
aber bei den Items zu Kurvenfahrten signifikant (0,001-Niveau).
6.4.2 Graphen zur eindimensionalen Kinematik
Die Frage war, ob die Schüler, die nach diesem Konzept unterrichtet wurden, so viel Verständnis
gewonnen haben, dass sie auch Testaufgaben zur eindimensionalen Kinematik mit Grapheninterpretation
genauso oder besser als konventionell unterrichtete Klassen lösen können, denn für die eindimensionale
Kinematik und Grapheninterpretation wurde in diesem Unterrichtskonzept weniger
Unterrichtszeit als in den meisten konventionellen Klassen aufgewandt.
6.4.2.1 Der Test „Fragen zu Kraft und Bewegung“
Der Fragebogen „Fragen zu Kraft und Bewegung“ geht auf den Amerikaner RONALD THORNTON
von der Tufts University in Boston in Massachusetts (USA) zurück (Der Originalfragebogen findet
sich in THORNTON (1996) und auf der CD im Anhang; kinematische Teile finden sich auch in
THORNTON (1990), THORNTON (1992) und THORNTON, SOKOLOFF (1990)). Inhaltlich geht es um die