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

46 3 Ikonische Repräsentationen
BLASCHKE hat die an seinem Unterricht teilnehmenden Schüler (N = 80) nach dem Unterricht nach
deren Akzeptanz dynamisch ikonischer Repräsentationen gefragt (Aussagen konnten auf einer fünfstufigen
Skala bewertet werden, woraus durch Zusammenfassen der beiden positiven und der beiden
negativen Bewertungen nachträglich eine dreistufige Skala „Zustimmung/teilweise/Ablehnung“
gebildet wurde.) (Blaschke, 1999, S. 198 – 201 + Anhang H, I, J). Demnach helfen nach Schülermeinung
Vektorpfeile beim Verstehen einer Bewegung (54 % Zustimmung, 28 % teilweise Zustimmung),
sind Pfeile bei Animationen für das Verständnis der Begriffe Geschwindigkeit und Beschleunigung
wichtig (63 % Zustimmung, 24 % teilweise Zustimmung) und sehr hilfreich für das
Verständnis der Begriffe Geschwindigkeit, Beschleunigung und Kraft (70 % Zustimmung, 13 %
teilweise Zustimmung). Allerdings wird weniger gesehen, dass Vektorpfeile das Verstehen eines
Graphen unterstützen (36 % Zustimmung, 28 % teilweise Zustimmung) (Blaschke, 1999, S. 199).
Interessant ist die Einschätzung in Abhängigkeit von der Leistungsfähigkeit, wozu die Schüler entsprechend
ihrer Zeugnisnoten in vier Kategorien eingeteilt wurden. Es wird vermutet, dass die wenigen
sehr guten Schüler die Vektorpfeile nicht für ihr physikalisches Verständnis von Geschwindigkeit,
Beschleunigung und Kraft benötigen. „Die vielen guten bis mittelmäßigen Schüler nehmen
diese Hilfen sehr gerne an und setzen sie auch bewusst bei Lösungen von Problemen ein. Schwache
Schüler jedoch haben auch mit diesen Visualisierungselementen noch teilweise Probleme, vor allem
bei Kräften. Sie haben Schwierigkeiten, die Notwendigkeit und den Nutzen dieser Elemente für den
Aufbau von physikalischer Kompetenz einzusehen und gebrauchen diese dementsprechend auch
nicht so oft wie die besseren Schüler“ (Blaschke et al., 2000, S. 90, ähnlich bei Blaschke, 1999, S.
200). Die Unterschiede zwischen den vier Kategorien sind bei der Befragung aber meist nicht sehr
groß (es wurden keine Aussagen über Signifikanzen getroffen).
In der DFG-Studie „Erwerb qualitativer physikalischer Konzepte durch dynamisch-ikonische Repräsentationen
von Strukturzusammenhängen“ (Galmbacher et al., 2005a+b) sollte in der ersten Teilstudie
ermittelt werden, inwieweit durch das Lernen mit dynamisch ikonischen Repräsentationen
das Verstehen von Liniendiagrammen gefördert wird. 110 Schüler der elften Jahrgangsstufe, die
bereits im traditionellen Unterricht mit Graphen gearbeitet haben, haben dazu in Einzelarbeit in
einer kompakten Lerneinheit von ca. 150 Minuten erstmals und ohne Leistungsdruck am PC mit
dynamisch ikonischen Repräsentationen gearbeitet. Die Schüler wurden anhand von Vortests in drei
leistungsgleiche Gruppen eingeteilt. Die erste Gruppe bekam nur die Animation simulierter Vorgänge
und Liniendiagramme gezeigt. Die zweite Gruppe sah zusätzlich dynamisch ikonische Repräsentationen
in der Form von Vektorpfeilen. Sie war im Nachtest etwas, aber nicht signifikant
schlechter als die Gruppe, die nur mit Liniendiagrammen arbeitete. Dass die dritte Gruppe, die außer
diesen zwei Repräsentationen noch Stempeldiagramme (siehe Kapitel 3.2.2.1, Abb. 3.7 b) hatte,
genauso wie die erste Gruppe abschloss, spricht zumindest gegen einen cognitiv overload. Insbesondere
Schüler mit geringem abstrakt-logischem Denkvermögen profitierten von den Stempeldiagrammen
(Galmbacher et al., 2005b, S. 2 f.).