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

3 Ikonische Repräsentationen 39
die Größe jeder einzelnen
Größe darzustellen, sondern
auch Zusammenhänge zwischen
den Größen darzustellen
und Gründe für deren
Verhalten deutlich zu
machen. So wird z.B. in
Abb. 3.3 in Teil 1 und 3
deutlich, dass v_alt und dv
zusammen das aktuelle v
ergeben. Während dem
Ablauf kann man in allen
drei Repräsentationen der
Abbildung 3.3 sehen, dass v
kontinuierlich größer wird,
während dv in etwa kon- Abb. 3.3: Bildschirmkopie mit drei verschiedenen dynamisch ikonische
stant bleibt. Durch die Art
der Anordnung der Pfeile
werden also physikalische
Repräsentationen zu einem Versuch aus der eindimensionalen Kinematik
mit Strukturaussagen (die drei bewegten Darstellungen können einzeln
dazugeschaltet werden).
Strukturen mit sichtbar. Noch deutlicher ist das
am Beispiel der Abb. 3.4 zu sehen, aus der nicht
nur die augenblicklichen Größen beim Laden eines
Kondensators zu entnehmen sind. Es wird
zusätzlich dargestellt, dass die Spannung Uc am
Kondensator stets proportional zur (zunehmenden)
Ladung Q (dargestellt durch die Säule) ist. Außerdem
wird deutlich, dass die Stromstärke Ic von der
Differenz der Betriebsspannung Ub und der Kon- Abb. 3.4: Dynamisch ikonische Repräsentation
densatorspannung Uc abhängt. Durch diesen
Strom Ic wird eine Ladung Q auf dem Kondensa-
mit Strukturaussagen zur Darstellung einer
Kondensatoraufladung
tor transportiert und eine zu Q proportionale Gegenspannung Uc aufgebaut. Je größer die Ladung Q
bzw. die Spannung Uc wird, desto kleiner wird der Strom Ic und desto langsamer wächst die Ladung
Q weiter. Die mitangezeigte Ladung Q ist hier also der Schlüssel zum Verständnis. In den
beiden Beispielen (Abb. 3.3. und Abb. 3.4) wird also durch die Anordnung auch etwas über Strukturen
ausgesagt. In diesem Sinn werden nicht nur Oberflächenmerkmale, wie Schnelligkeit oder
Spannung (als Ausschlag am Voltmeter) sondern Tiefenstrukturen, Relationen zwischen Begriffen,
dargestellt. Physikalische Strukturzusammenhänge sind damit unter Anleitung des Lehrers unmittelbarer
und leichter erschließbar (Heuer, 1993d, S. 371), denn wichtige Größen und Aussagen sind
durch die gewählte Kodierung ohne lange logische Implikationen direkt erfassbar.