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

10 2 Schülervorstellungen zur Kinematik und Dynamik
Vorstellung Schüler spontan nutzen. Es ist durchaus möglich, dass sie trotz physikalisch falschen
Antworten auch über das physikalische Konzept verfügen.
Zweitens gibt es eine Kompartmentalisierung unterschiedlicher korrekter Konzepte. Im Unterricht
wird ein komplexes Thema in der Regel stark vereinfacht dargestellt und in verschiedene Themen
aufgeteilt. Nach MANDL ET AL. (1993a, S. 28) werden möglicherweise unterschiedliche wissenschaftliche
Konzepte, die eng miteinander verknüpft sind, als separate Wissenseinheiten erworben
und unabhängig voneinander gespeichert. Die Gefahr dabei ist, dass die Komplexität des Gegenstandes
in der realen Welt nicht gewürdigt wird und es in der Anwendung dieser Wissensstrukturen
zu unangemessenen Übervereinfachungen kommt.
Schließlich gibt es noch die Kompartmentalisierung von Symbolsystemen und Dingen der wirkli-
chen Welt, d.h. es fehlt der Transfer zwischen diesen beiden. „Die Gesetze der Physik werden bei
dieser Form der Kompartmentalisierung also im Prinzip wie die Spielregeln eines erfundenen
Spiels aufgefasst, die überhaupt nichts mit den Entitäten und Prozessen der wirklichen Welt zu tun
haben“ (Perkins et al., 1988, zitiert nach Mandl et al., 1993a, S. 28). Daraus folgt, dass einerseits
Alltagsvorstellungen in der Schule nicht zum Lösen arithmetischer Probleme verwendet werden -
sondern bedeutungslose Formelmanipulationen ohne Verständnis der Relevanz für das tägliche Leben
durchgeführt werden -, und auf der anderen Seite die Schulkenntnisse nicht zum Erklären der
alltäglichen Geschehnisse benutzt werden.
Man kann davon ausgehen, dass es nach einem Lernprozess immer ein komplexes Nebeneinander
verschiedener Vorstellungen (alter und neu erworbener) gibt. Die Frage ist, ob es ein unberührtes
und unbewusstes oder ein bewusstes, reflektiertes Nebeneinander ist. Des Weiteren ist die Frage, ob
die Schüler auch über die physikalische Vorstellung verfügen und welche Vorstellung sie bei physikalischen
Fragestellungen als erstes verwenden.
HARTMANN zeigt, dass Schüler zur gleichen mechanischen Fragestellung, wenn man ihnen Zeit
lässt, verschiedene (meist zwei) und miteinander konkurrierende Erklärungen erzeugen (Hartmann,
Niedderer, 2003 und 2004; Hartmann, 2004). Über 70 % der Schüler der elften Jahrgangsstufe mit
Physik-Leistungskurs geben so bei typischen qualitativen Aufgaben mehrere Erklärungen ab und
zwar sowohl vor als auch nach dem Unterricht (Hartmann, Niedderer, 2003, S. 4). Der Anteil der
physikalischen Erklärungselemente in den Interviews steigt dabei durch den Unterricht der elften
Jahrgangsstufe von 32 % vor dem Unterricht auf 47 % direkt nach dem Dynamikunterricht. Sind die
gleichen Aufgaben schriftlich als Multiple-Choice-Aufgaben zu lösen, ist der Anteil mit 12 % (vorher)
bzw. 41 % (nachher) geringer, so dass die Ergebnisse von Multiple-Choice-Aufgaben das Wissen
und die Fähigkeiten der Schüler nicht völlig korrekt beschreiben.
2.1.5 Lernertheorien in der Entwicklung physikalischer Kompetenz
Durch den Unterricht und das dadurch angeregte Lernen entstehen beim Schüler Vorstellungen, die
sich von den Alltagsvorstellungen unterscheiden, aber noch nicht den angestrebten Vorstellungen
entsprechen (z.B. in der geometrischen Optik: siehe Goldberg, 1994, S. 45 – 49). NIEDDERER nennt
dies Zwischenzustände (Niedderer, 1999, S. 56). Beim Lernen durchläuft ein Lerner evtl. mehrere
Zwischenzustände, so dass auch von einem Lernpfad gesprochen wird.