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

6 Evaluation eines Unterrichtskonzeptes 205
tig die newtonsche Antwort, obwohl sie eine andere Antwort gegeben haben; sie merken also nicht,
dass ihre erste Antwort nicht mit ihrer zweiten, schriftlichen übereinstimmt. Wieder andere haben zuerst
bei gleichmäßig schneller- oder langsamerwerdenden Bewegungen eine aristotelische Antwort
gegeben und beim Begründen erklären sie physikalisch richtig, was dies bedeutet - nämlich, dass die
Beschleunigung gleichmäßig linear zu- oder abnimmt; sie merken also nicht, dass bei dem Item extra
„konstante Beschleunigung“ stand. Dieser Inkonsistenz liegt wohl eine Kompartmentalisierung von
Vorstellungen (siehe Kapitel 2.1.4) zugrunde. Man kann in diesen Begründungen auch sehen, dass
hinter gleichen Antworten verschiedene Begründungen und Vorstellungen stehen können. Andererseits
findet man auch bei unterschiedlichen Antworten die gleiche Begründung. Häufig wird eine physikalische
Sprache und ein physikalischer Formalismus (speziell F = m ≅ a) verwendet, um damit auch unphysikalische
Antworten zu begründen.
Leider liegen die Vortest- und Nachtestergebnisse von traditionell unterrichteten Schülern nicht von
den gleichen Schülern vor (Test vor Unterricht: 2001, Test nach Unterricht: 1994), so dass keine Korrelationen
zwischen z.B. Vortestergebnissen und dem relativem Zugewinn berechnet werden können.
6.5.2.2 Ergebnisse traditioneller Vergleichsklassen bei Graphenaufgaben zur Kraft
Der Aufgabenblock „Kraftgraphenaufgaben“ des Tests „Fragen zu Kraft und Bewegung“ (THORNTON,
1996) entspricht physikalisch gesehen dem Frageblock mit dem idealen Schlitten. Hier bewegt sich ein
Spielzeugauto bei vernachlässigbarer Reibung und vernachlässigbarem Luftwiderstand nach links oder
rechts entlang einer horizontalen Linie entweder mit konstanter Geschwindigkeit oder gleichmäßig
schneller- oder langsamerwerdend. Die Schüler sollen nun wieder zu jeder beschriebenen Bewegung
die Kraft auswählen, die diese Bewegung ermöglicht, wobei die Antwortmöglichkeiten nun nicht mehr
als Antwortsatz vorgegeben, sondern als Graphen F(t) dargestellt sind. Im englischsprachigen Originaltestbogen
wurde ein Koordinatensystem durch eine horizontale Linie namens „+ Abstands-Achse“
(mit einer Null und einem Pfeil nach rechts) festgelegt. Wie bereits in Kapitel 6.4.2.1 dargelegt, taten
sich die interviewten Schüler damit schwer, so dass eine horizontale Linie als „x-Achse eines Koordinatensystems“
(mit einem Pfeil in positive und negative Richtung) gewählt wurde.
Wie Tab. 6.19 zeigt, gaben bei diesem Aufgabenblock - abgesehen von der Aufgabe zum ruhenden
Auto - nur 15 % bis 27 % (im Durchschnitt 21 %) der Gymnasiasten eine newtonsche Antwort, aber -
abgesehen von der Aufgabe zum ruhenden und gestoßenen Auto - gaben 67 % bis 76 % (im Durchschnitt
69 %) eine aristotelische Antwort. Vergleicht man physikalisch äquivalente Bewegungen unterschiedlicher
Richtung, stellt man wieder fest, dass Bewegungen nach rechts häufiger richtig beantwortet
werden als Bewegungen nach links (siehe Tab. 6.27). Innerhalb einer Bewegungsrichtung werden
Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit am besten beantwortet gefolgt von schnellerwerdenden
Bewegungen. Am Schlechtesten werden wie im Frageblock mit Textitems (Schlitten) die langsamerwerdenden
Bewegungen beantwortet (siehe Tab. 6.27).
Eine Berechnung der Korrelationskoeffizienten zwischen verschiedenen Antworten ergibt, dass bei
diesem Aufgabenblock die newtonschen Antworten schwach bis stark korrelieren (zwischen 0,39 und
0,85; im Durchschnitt 0,56; alle Korrelationen sind auf dem Niveau von 0,01 signifikant). Die Schüler
bleiben also relativ konsistent bei einer Sichtweise. Ebenso korrelieren die aristotelischen Antworten