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

44 3 Ikonische Repräsentationen
Vergleich und zur Erinnerung sichtbar lässt, damit die Lernenden
leichter bestimmte Phasen des Graphen bestimmten Phasen
des Ablaufs zuordnen können.
3.2.2.2 Vergleich verschiedener Größen
Häufig interessiert im Physikunterricht nicht nur der zeitliche
Verlauf einer Größe, sondern ihr Zusammenhang mit anderen
Größen. Will man mehrere Größen darstellen, hat man prinzipiell
die gleichen Darstellungsmöglichkeiten wie bei einer
Größe, wobei sich aber die Vor- bzw. Nachteile der einzelnen
Darstellungsmöglichkeiten verändern. Beim Stempeln z.B.
Abb. 3.8: Zwei Stempeldiagramme
können nicht zwei Größen direkt nebeneinander gestempelt zum Vergleichen
werden, sondern nur mit einigem Abstand, was die genaue zeitliche
Zuordnung beim Vergleichen erschweren
kann (siehe Abb. 3.8).
Werden Pfeile in ein Video oder in eine
Animation hineingezeichnet (siehe Abb. 3.9
a, eine Luftkissenbahn wird hin- und hergekippt
und Hangabtriebskraft und Bewegung
gemessen), ist ein Vergleich schwer
möglich, wenn sich die Pfeile mit dem Objekt
mitbewegen. Eine geeignete Darstellung
ist, die Pfeile (zusätzlich) ortsfest zu
zeigen (siehe Abb. 3.9 b; Wilhelm, 1994, S.
152 f.). Die Anfangspunkte (Fußpunkte)
der Pfeile sind dabei fest und Richtung und
Länge ändern sich entsprechend den dazugehörigen
Größen. Da sich die Pfeile nicht
mehr mit dem Gleiter bewegen, sind sie
viel besser zu beobachten und zu vergleichen.
Die Möglichkeit des Anhaltens und
der Reproduktion mit verschiedenen Geschwindigkeiten
bleibt jedoch wie bei der
Animation erhalten. In dieser Darstellung
hat man einen übersichtlichen Querschnitt
durch die relevanten Größen zu jeweils
einem Zeitpunkt, so dass man diese gut
vergleichen kann.
Der nächste Abstraktionsschritt ist, alle
relevanten Größen in einen Zeitgraphen Abb. 3.9 a, b, c, d: Vier verschiedene Darstellungsmöglichkeiten
zum Vergleich mehrerer Größen