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

182 6 Evaluation des Unterrichtskonzeptes
Vorzeichen der Beschleunigung:
Eine Richtungsumkehr tritt beim senkrechten Wurf mit einer Münze natürlicherweise auf, so dass
bei einer entsprechenden Verständnisaufgabe die im Wesentlichen drei verschiedenen Vorstellun-
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gen ( a ~ v , a ~ ∆ v und a ~ ∆v
) gleichzeitig in einer Klasse auftreten (siehe Kapitel 2.2.3). Nur
7% der Schüler gaben 1994 auch nach dem konventionellen Unterricht die vollständig richtige
Antwortkombination (siehe
Tab. 6.11). 10 % gaben
Untersuchung WILHELM 1994,
N = 188,
TREFFER 1988,
N = 426,
eine Antwortkombination,
nach trad. U., nach trad. U.,
bei der zwar für die Auf-
Antwort
richtige Lösung
wärts- und Abwärtsbewe-
fast-richtige Lösung
gung die richtige Lösung + :=“schneller“
angegeben wurde, aber - :=“langsamer“
Bayern
7 %
10 %
36 %
Bayern
3 %
3 %
34 %
0 %
0 %
12 %
zum höchsten Punkt die v statt a 41 % 55 % 82 %
Beschleunigung null angegeben
wird, also wahrscheinlich
eine statische
Vorstellung überwiegt.
sonstige Angaben 6 % 5 % 6%
WILHELM,
2002, N = 17
vor 11. Klasse,
Hessen
Tab. 6.11: Auswahlhäufigkeiten bei der Aufgabe „Beschleunigung beim Münzwurf“
vor und nach konventionellem Unterricht, Quelle: Eigene Erhebungen
und Aufzeichnung TREFFER
ARONS (1981, S. 168) sieht diese Problem eng verzahnt mit der von TROWBRIDGE und MCDERMOTT
beschriebenen Schwierigkeit mit dem Begriff „Momentangeschwindigkeit“, der für Schüler einen
Zeitraum, keinen Zeitpunkt beschreibt. Als Ursache dieser Beantwortung nennt er die Schulbuchausdrucksweise,
der Ball komme im Umkehrpunkt „einen Moment zur Ruhe“. Diese Antwortkombination
möchte ich als „fast-richtig“ bezeichnen.
Bezeichnet man in einem vereinfachten Beschleunigungskonzept Schnellerwerden als positive und
Langsamerwerden als negative Beschleunigung, gaben 36 % der Schüler in diesem Sinne eine richtige
Antwort. Bei Bewegung in positive Richtung - was in der Schule meistens der Fall ist - führt
dies zum gleichen Ergebnis wie der physikalische Beschleunigungsbegriff; bei Bewegung in negative
Richtung aber zum jeweils entgegengesetzten Vorzeichen. Dennoch muss man sagen, dass diese
Schüler das Wesentliche des Beschleunigungsbegriffes verstanden haben, nämlich dass er die
Änderung der Geschwindigkeit (hier ebenso als skalare Größe aufgefasst) angibt. Einige Lehrer
bestätigten in Gesprächen, dass sie im Unterricht positive Beschleunigung als Schnellerwerden und
negative Beschleunigung als Langsamerwerden einführen und Beschleunigung nicht als vektorielle
Größe behandeln. Eine Schülerantwort in diesem Sinne muss dann als Lernerfolg verstanden werden.
Wenn man die drei ersten, bisher diskutierten Antwortkombinationen, die alle wenigstens ein
Teilverständnis des Beschleunigungsbegriffes zeigen, zusammenfasst, ergibt sich ein Anteil von
53%. Circa die Hälfte der Schüler hat also wenigstens zum Teil den Beschleunigungsbegriff verstanden.
41 % der Schüler verfügen jedoch anscheinend über keinen Beschleunigungsbegriff, da sie eine
Antwortkombination gaben, die der Geschwindigkeit, aber nicht einer Beschleunigung entspricht.
Für sie ist wohl Beschleunigung etwas, das mit der Geschwindigkeit, nicht mit deren Änderung zu