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

170 6 Evaluation des Unterrichtskonzeptes
Beim ersten Aufgabenblock zur Geschwindigkeit bewegt sich ein Spielzeugauto eindimensional
entlang einer horizontalen Linie, der x-Achse eines Koordinatensystems. Die Schüler müssen zu
den beschriebenen Bewegungen den passenden Zeit-Geschwindigkeits-Graphen aus den vorgegebenen
Graphen heraussuchen. Wie Tab. 6.3 zeigt, beantworteten fast alle Schüler nach dem konventionellen
Kinematik-/Dynamikunterricht die Aufgaben richtig. Man kann also sagen, dass die Schüler
mit diesen kinematischen Fragen und mit der Grapheninterpretation hier keine Probleme hatten.
Inwieweit die Schüler den Begriff „Geschwindigkeit“ bei der Beschreibung einfacher Bewegungen
realer Objekte korrekt anwenden können, wie es z.B. von TROWBRIDGE und MCDERMOTT (1980)
untersucht wurde, kann aber nicht gesagt werden. Leider ergab sich auch nur eine kleine Reliabilität
von α = 0,28.
Wichtig ist, dass diese guten Ergebnisse aber auch schon vor Beginn des Unterrichts der elften
Klasse möglich sind, wie Tab. 6.3 zeigt. Diese Testergebnisse stellen den Sinn so mancher Unterrichtsstunde
in der Kinematik der bisherigen elften Klasse in Frage, in der intensiv die Grapheninterpretation
von Geschwindigkeitsgraphen bei eindimensionalen Bewegungen geübt wird. Da die
Schüler offensichtlich diese Fähigkeiten bereits in die Oberstufe mitbringen, ist es sinnvoller, stattdessen
die Geschwindigkeit bei zweidimensionalen Bewegungen ausführlicher zu behandeln.
Items mit
nach rechts, nach links, v gleichmä- ändert gesamt
Geschwindigkeitsgraphen v konstant v konstant ßig größer Richtung
Uni. Oregon, noncal.+cal., 1987, N=172 57 % 38 % 93 % 62 % 63 %
Uni. Oregon, noncalcul., 1988, N = 170 58 % 33 % - 60 % -
Uni. Tuft, noncal., 1988, N = 72 75 % 50 % 96 % 74 % 74 %
Uni. Tuft, calcul., 1988, N = 177 81 % 55 % 97 % 79 % 78 %
Uni., USA insgesamt, THORNTON,
67 % 43 % 95 % 68 % 68 %
1987 + 1988, N = 591
Gymnasium, TREFFER, 1988, N = 426 65 % 30 % 95 % 74 % 66 %
Universität Würzburg, TREFFER, 1988 83 % 67 % 96 % 83 % 82 %
Gymnasium, WILHELM, Vorlauf,
91 % 91 % 99 % 85 % 92 %
1993, 4 Klassen, N = 89
Gymnasium, WILHELM, Haupttest,
1994, 10 Klassen, N = 188
techn. FOS (2-jährig), WILHELM, Haupttest,
1994, 7 Klassen, 3 Schulen, N = 110
Gymnasium, BLASCHKE, 1997,
N = 363, 18 Klassen
98 % 98 % 97 % 92 % 96 %
98 % 93 % 96 % 94 % 95 %
92 % 80 % 96 % 74 % 85 %
Tab. 6.4: Vergleich der Anteile der richtigen Lösungen der Geschwindigkeitsitems (Bewegungen beschrieben,
passende Geschwindigkeitsgraphen auszuwählen) nach herkömmlichem Unterricht.
Quellen: THORNTON, SOKOLOFF (1990); THORNTON (1992) (Ergebnisse aus graphischen Darstellungen abgelesen);
TREFFER (1990), und private Aufzeichnungen von TREFFER; BLASCHKE (1999) (Die Angaben wurden aus
den Angaben für die einzelnen Klassen berechnet. Gemittelt wurde dabei über die Schüler, nicht wie bei
BLASCHKE über die Klassenergebnisse.) und eigene Erhebung
Interessant ist noch der Vergleich der Ergebnisse dieser Untersuchung mit den Ergebnissen von
THORNTON, TREFFER und BLASCHKE, wie es Tab. 6.4 zeigt. Alle hier aufgeführte Ergebnisse beziehen
sich auf Tests, die nach einem herkömmlichen Unterricht gestellt wurden. Dabei handelt es sich
um die gleichen Aufgaben, sich physikalisch entsprechenden Aufgabenformulierungen und gleiche