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

188 6 Evaluation des Unterrichtskonzeptes
andere Hälfte zeichnet die Pfeile entsprechen dem gewählten Vorzeichen (�0� entsprechend -0+)
und damit besser als nur entsprechend der Geschwindigkeit. Während somit in herkömmlich unterrichteten
Klassen 62 % als Richtung der Beschleunigung einfach die Richtung der Geschwindigkeit
angeben, sind das hier nur 27 %.
Insgesamt ist damit gezeigt, dass in der Treatmentgruppe häufiger zwischen Geschwindigkeit und
Beschleunigung unterschieden werden kann. Die Schüler der Treatmentgruppe wissen, dass Beschleunigung
eine Richtung hat und viele geben auch die richtige an. Physikalische Aussagen mit
Hilfe von Pfeilen darzustellen ist ihnen ebenso vertraut. Nur die Darstellung durch Zeitgraphen ist
anscheinend nicht so gefestigt, so dass die Schüler da auf das Niveau herkömmlich unterrichteter
Klassen zurückfallen.
6.5 Schülerstudien zur Dynamik
6.5.1 Der FCI-Test
6.5.1.1 Diskussionen um den Test
Der bekannte Test „Force Concept Inventory“ (FCI) wurde 1992 von HESTENES, WELLS und
SWACKHAMER (1992) vorgestellt und war zunächst als Hilfe für Lehrer gedacht, das Denken ihrer
Schüler zu erforschen (Hestenes et al., 1992, S. 142). Der Test ist mittlerweile aber zu einem standardisierten
Diagnoseinstrument geworden, das in den USA an Highschools, Colleges und Universitäten
in breitem Umfang eingesetzt wird (Girwidz, Kurz et al., 2003, S. 1) und zum Vergleich der
Lernwirkung unterschiedlicher Unterrichtskonzepte angewandt wird (Schecker, Gerdes, 1999, S.
75). Einen Überblick über die Geschichte des Tests, seine Struktur und die wichtigsten Forschungsergebnisse
findet man bei SAVINAINEN und SCOTT (2002a).
Der Test besteht aus Denkaufgaben zur newtonschen Mechanik, zu deren Lösung man keine
Kenntnisse von Gleichungen oder mathematische Fähigkeiten zum Lösen derselbigen braucht, da
nur ein Verständnis physikalischer Grundbegriffe nötig ist. Die Aufgaben sind Multiple-Choice-
Aufgaben mit je fünf Antwortalternativen, von denen in der Regel nur eine der physikalischen Betrachtungsweise
entspricht (Ausnahme: Aufgabe 12 in der Originalversion). Die anderen Antwortalternativen
sind auf bekannte Schülervorstellungen abgestimmt. Dadurch, dass die Fragen einfach
sind, ermöglichen sie ad-hoc-Antworten, bei der die Alltagsvorstellungen eine starke Alternative zu
den physikalischen Antworten sind (Gerdes et al., 1999, S. 284). Auf diese Weise wird eine Entscheidung
zwischen dem newtonschen Konzept und den Alltagsvorstellungen erzwungen (Hestenes
et al., 1992, S. 142). Dennoch wird der Test vorwiegend in dichotomisierter Form (richtig/falsch)
ausgewertet (Schecker, Gerdes, 1999, S. 75), was den Aussagewert verkürzt.
Die ursprünglich von HESTENES ET AL. (1992, S. 154 – 158) veröffentlichte Formulierung enthält 29
Items (siehe CD im Anhang). Diese wurden von SCHECKER und GERDES übersetzt und eingesetzt
(Gerdes et al., 1998; Gerdes et al., 1999; Schecker, Gerdes, 1999; Schecker, Klieme et al., 1999)
(Test siehe CD im Anhang). Im Rahmen der hier vorliegenden Arbeit wurde die Formulierung
kaum geändert, aber der Test neu formatiert und die Bilder neu in besserer Qualität erstellt (siehe