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

204 6 Evaluation des Unterrichtskonzeptes
zeichnet und kein Koordinatensystem festgelegt. Allerdings ist wohl die Bewegung nach rechts die in
der Schule übliche Bewegung, während Bewegungen nach links selten vorkommen. Ein solcher Zusammenhang
ist in der Literatur anscheinend noch nicht beschrieben. Vergleicht man außerdem bei
einer festen Bewegungsrichtung Items mit verschiedenen Bewegungsarten, stellt man - wie zu erwarten
- fest, dass Items mit Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit am häufigsten und solche mit
langsamerwerdenden Bewegungen am seltensten richtig beantwortet werden (siehe Tab. 6.26).
Bei einem Item wird nicht angegeben, in welche Richtung sich der Schlitten bewegt, sondern nur, dass
er gleichmäßig abbremst und eine konstante Beschleunigung nach rechts hat, woraus man schließen
kann, dass er sich nach links bewegt. Durch Anwendung des Grundgesetzes der Dynamik F = m ≅ a
könnte man hier jedoch die richtige Antwort geben, auch ohne die Bewegung durchschauen zu müssen.
Die interviewten Schülerinnen wollten die Bewegung jedoch verstehen, was ihnen nicht gelang.
Insbesondere für eine aristotelische Antwort müsste man erst wissen, in welche Richtung sich der
Schlitten bewegt. Um das zu erkennen, muss man allerdings den Beschleunigungsbegriff verstanden
haben, was auch nur bei einem Teil der Schüler der Fall ist.
In der Untersuchung von BLASCHKE ist der Anteil der newtonschen Antworten bei den meisten Items
fast genauso groß; nur die Items mit schnellerwerdenden Bewegungen fallen schlechter aus. In der
Untersuchung von WILHELM vor dem Mechanikunterricht ist der Anteil der newtonschen Antworten
nur ein Drittel bis die Hälfte, obwohl diese Thematik in der Mittelstufe behandelt wurde. Die aristotelischen
Antworten liegen dafür höher. Unter der Annahme, dass die Schüler mit traditionellem Unterricht
gleiche Vortestergebnisse erreicht hätten, schafft der Unterricht nach den Daten von WILHELM bei
den newtonschen Antworten je nach Item einen Zugewinn von 6 bis 25 Prozentpunkten (durchschnittlich
18). Das ist ein relativer Zugewinn der Gruppe (bezogen auf den möglichen Zugewinn der Gruppe)
von 7 % bis 29 % (durchschnittlich 21 %), was nur als gering einzustufen ist.
Letztlich ist noch von Interesse, wie konsistent bzw. sprunghaft die Schüler die Items beantworteten.
Beim Auswerten stellt man einerseits fest, dass nur sehr wenige Schüler die newtonsche oder aristotelische
Sichtweise absolut konsequent durchhalten. Trotzdem hat man den Eindruck, dass relativ konsistent
geantwortet wird. Eine Berechnung der Korrelationskoeffizienten zwischen verschiedenen Antworten
ergibt, dass bei diesem Aufgabenblock die newtonschen Antworten schwach bis mittelstark
korrelieren (zwischen 0,30 und 0,72; im Durchschnitt 0,48; alle Korrelationen sind auf dem Niveau
von 0,01 signifikant). Die aristotelischen Antworten korrelieren ebenfalls schwach bis mittelstark (zwischen
0,36 und 0,74; im Durchschnitt 0,51). Die Schüler bleiben also relativ konsistent bei einer
Sichtweise. Bei einer dichotomen Auswertung (richtig – falsch) ergibt das eine hohe Reliabilität von α
= 0,87.
Da jeder Schüler zwei Antworten schriftlich begründen sollte, liegen nun zu circa zwei Dritteln der
Items eine Fülle von Schüleräußerungen vor, die den in der Literatur beschriebenen Schülervorstellungen
entsprechen (siehe Kapitel 2.2.4.2), wobei viele Begründungen jedoch konfus, widersprüchlich
oder unlogisch erscheinen. Andere passen sehr gut zu den Vorstellungen „innere Kraft“/„Energie“/
„Impuls“, „wirkende Antriebskraft proportional zur Geschwindigkeit“ oder „Kraftverbrauch“ (siehe
WILHELM, 1994, S. 94 – 97). Interessanterweise wechselten viele Schüler, wenn sie ihre Antwort begründen
sollen, von einer aristotelischen zu einer newtonschen Antwort über. Andere begründen rich-