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

2 Schülervorstellungen zur Kinematik und Dynamik 23
2.2.5 Schülervorstellungen über Physik
PRIEMER (2003, S. 161 f.) versteht unter „epistemologischen Überzeugungen“ Vorstellungen über
die Praxis des naturwissenschaftlichen Arbeitens, den epistemologischen Status von naturwissenschaftlichem
Wissen, die Strukturierung und Klassifikation von Wissen und die persönliche Bedeutung
naturwissenschaftlicher Inhalte für den Lernenden. URHAHNE und HOPF (2004, S. 71) verstehen
unter „epistemologischen Überzeugungen“ sowohl Vorstellungen über die Struktur des Wissens
als auch über den Wissenserwerb. GRYGIER ET AL. (2004, S. 1) (Günther et al., 2003, S. 150) verwenden
dagegen den Begriff „Wissenschaftsverständnis“ als einen vereinfachenden, elementarisierten
Begriff, der erkenntnistheoretische, wissenschaftstheoretische und wissenschaftliche Aspekte
der Philosophie einschließt. Sie betonen, dass das Verstehen der Natur der Naturwissenschaften
erfolgreiches Lernen naturwissenschaftlicher Inhalte unterstützt (Grygier et al., 2004, S. 5), und
legen dar, dass empirische Untersuchungen diese These für Schüler der Sekundarstufe I bestätigen,
während es für die Sekundarstufe II nur punktuelle Untersuchungen gibt (z.B. Mikelskis-Seifert,
2002). PRIEMER (2003, S. 160 f.) gibt auch mehrere internationale Untersuchungen an, die zeigen,
dass individuelle Ansichten über Wissen und Lernen große Bedeutung für Lernerfolge haben.
Schülervorstellungen über Naturwissenschaften sind sehr heterogen und die entsprechende Studien
zeigen kein einheitliches Bild (Höttecke, 2001, S. 71). Hier können nur solche Vorstellungen beschrieben
werden, die bei vielen Schülern vorkommen. Nach DEANNA KUHN (1989) liegt ein Problem
darin, dass Schüler nicht zwischen Theorie und experimentellen Belegen differenzieren und so
zu einer einzigen Darstellung der Dinge kommen, wie sie sind („a single representation of ‚the way
things are’“, KUHN, 1989, S. 687). So verstehen sie den Zusammenhang zwischen Theorie und Experiment
nicht. Schüler tendieren damit häufig zu der Auffassung, die Physik bilde die Wirklichkeit
eins-zu-eins ab, sie entwerfe eine wahrheitsgetreue Kopie der Welt; Schüler sind also naive Realisten
(Kircher, 1995, S. 246 f., Priemer, 2003, S. 161). Alles, was wir über die Wirklichkeit wissen,
ist aber menschliche Konstruktion, was für Schüler eine fremde Vorstellung ist. Das konstruierte
Wissen muss sich im Einklang mit der Realität erweisen und die Wissenschaftsgeschichte hat gezeigt,
dass immer wieder Widersprüche zwischen physikalischen Wissen und der Realität auftraten,
die zu einer Veränderung der physikalischen Sicht führten. Physik ist eine theoriebildende Wissenschaft
und „‚Physik lernen’ bedeutet […] ‚physikalische Modellbildung’“ (Kircher, 1995, S. 91).
Unter diesem umfassenden Begriff „Modell“ fallen Schülervorstellungen und physikalische Hypothesen
genauso wie bewährte Theorien. Für Schüler aber sind die wissenschaftlichen Objekte (wie
z.B. Atom, Lichtstrahl, Elektron) genauso real wie Gegenstände des Klassenzimmers.
MEYLING (1990, S. 154 f.) gibt einen Überblick über Schülervorstellungen von S II-Schülern zu
wissenschaftstheoretischen Begriffen und naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung (Kircher,
1995, S. 247 f.). Demnach sind die Schüler sehr am Begreifen der Realität interessiert, die sie für
erkennbar halten. Nach ihrer Ansicht besteht das physikalische Wissen aus wahren Aussagen über
diese Realität, während physikalische Theorien nach ihrer Meinung nur hypothetische, noch nicht
bewiesene Aussagen sind. Erkenntnisse werden nicht durch Intuition, sondern nur empirisch aus
dem Experiment oder durch deduktives Ableiten aus bekannten Naturgesetzen gewonnen. Auch die
TIMS/III-Studie ergab, dass Schüler glauben, dass Physiker die in der Natur existierenden physika-