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

40 3 Ikonische Repräsentationen
Ein weiterer Vorteil ist es, wenn diese Darstellung gleichzeitig mit dem realen Versuch ablaufen
kann, sozusagen „in Echtzeit“, also nicht erst etliche Zeit später. Während des Ablaufs des Realversuchs
kann nun der Versuch mit der dynamischen Repräsentation auf dem Bildschirm verglichen
werden und die Übereinstimmungen gesehen werden.
Günstig ist es, wenn ikonische Bildelemente für die relevanten physikalischen Größen so dargestellt
werden, dass sie dynamisch mit einer Animation mitlaufen, um stets den Kontext mit zu sehen. Eine
auf das Wesentliche reduzierte Animation des Versuchsablaufs, die gleichzeitig auf dem Bildschirm
mit dargestellt wird, unterstützt das episodische Gedächtnis und erleichtert damit das Erinnern und
eine spätere Interpretation eines Versuchsablaufs. Dies ermöglicht erst eine erfolgreiche Diskussion
darüber.
Ein entscheidender Vorteil ist außerdem, wenn die Messwerte im Computer gespeichert sind und
man deshalb diese dynamische Repräsentation auch ohne Realversuch erneut ablaufen lassen kann.
Für die Schüler bleibt hierbei die dynamisch ikonische Repräsentation durch die gleichzeitig ablaufende
Animation immer mit dem Geschehen des realen Versuchsablaufes verbunden. Einzelne Phasen
des Ablaufs können so einem bestimmten Abschnitt des Versuchs zugeordnet werden. Die Gefahr
ist wie gesagt stets, dass die Schüler die entscheidenden Dinge nicht sehen. Deshalb ist es von
Vorteil, den Ablauf - nachdem die Aufmerksamkeit vom Lehrer auf ganz bestimmte Dinge gelenkt
wurde oder nachdem in der Diskussion in der Klasse ganz bestimmte Fragen gestellt wurden - wiederholen
zu können.
Außerdem ist es hilfreich, wenn man die Repräsentation langsamer, also in Zeitlupe ablaufen lassen
kann, wobei die Reproduktionsgeschwindigkeit selbst gewählt werden kann. Damit ist es möglich,
auch bei in Realität schnell ablaufenden Vorgängen in aller Ruhe die ikonischen Repräsentationen
für die relevanten Größen zu beobachten. Sinnvoll für den Unterrichtseinsatz ist ferner, wenn zu
beliebigen Zeitpunkten, z.B. bei entscheidenden Phasen, der Ablauf angehalten und diskutiert werden
kann, um ihn anschließend ganz oder stückweise weiter laufen zu lassen.
In einer erweiterten Darstellung sollten zusätzlich zu diesen ikonischen Bildelementen Graphen mit
angezeigt werden. Denn ihnen sind wichtige Aussagen über das gesamte Verhalten des Ablaufs zu
entnehmen. Die Fähigkeit, Graphen zu interpretieren, ist ein relevantes Lernziel des Physikunterrichts.
Während mit ikonischen Bildelementen ein momentaner Querschnitt über alle relevanten
physikalischen Größen gegeben wird, stellt ein Graph einen Längsschnitt einer Größe über den ganzen
Versuchsablauf dar (Heuer, Wilhelm, 2003, S. 106). Der synchrone Einsatz mehrerer verschiedener
Kodierungssysteme, wie z.B. Pfeile und Graphen, bietet nun dem Lernenden die Möglichkeit,
kurzzeitig von einer noch ungewohnten, logisch abstrakten Kodierung auf eine gewohntere bildlichere
zu wechseln, um so mit den gewonnenen zusätzlichen Informationen Verständnisschwierigkeiten
abzubauen. Hat man die Möglichkeit, physikalische Aussagen dynamisch ikonisch darzustellen,
ergeben sich damit neue Methodenkonzepte für den Unterricht, die zur Überwindung von Fehlvorstellungen
beitragen können.
So ist die prägnante Art der Darstellung der Messwerte bzw. der Größen, die sich aus Simulationsergebnissen
ergeben, auch ein wichtiger Kernpunkt dieses Unterrichtskonzeptes. Dabei werden vektorielle
Größen, um die es sich bei den physikalisch relevanten Größen meistens handelt, so kodiert,