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

4 Interventionsstudie zur graphischen Modellbildung mit VisEdit 59
Vorhersage dem Modellablauf? Evtl. auftretende Diskrepanzen sind zu klären: Waren die eigenen
Vorstellungen richtig, ist die Umsetzung in das Modell stimmig, wo wurden Aspekte wie die Richtungen
von Kräften vergessen? Warum erwarte ich trotz eines sinnvollen Modells in einzelnen Details
andere Ergebnisse oder andere Graphenverläufe? Dies sind Herausforderungen, denen sich die
Lernenden stellen müssen und die die Lernprozesse weiterführen.
4.2.2 Zur didaktischen Funktion authentischer Probleme und Aufgaben
Eine Forderung, die zur Veränderung von Lernschwierigkeiten beim Lernen der Mechanik und insbesondere
der newtonschen Dynamik immer wieder erhoben wird, ist die Ausrichtung des Unterrichts
auf die Alltagserfahrungen. Im Physikunterricht machen Schüler durch einzelne Experimente
nur wenig Erfahrungen, um die neuen Erkenntnisse zu verstehen und längerfristig zu behalten. Andererseits
haben die Schüler gerade im Bereich Mechanik schon viele Vorerfahrungen zu den behandelten
Themen. Diese Alltagserfahrungen müssen aktiviert und mit den physikalischen Konzepten
in Zusammenhang gebracht werden. Beziehungen zwischen Alltagserkenntnissen und Facherkenntnissen
müssen aufgedeckt bzw. hergestellt werden.
Häufig glauben Schüler, die physikalischen Erkenntnisse beziehen sich nur auf ideale Gedankenund
Laborwelten, mit denen man im Alltag nichts anfangen kann (Schecker, 1985, S. 166). Physikalische
Aussagen und Gesetze sind demnach nur für Situationen unter Laborbedingungen gültig;
im Physikunterricht werden also andere Vorstellungen verwendet als im Alltag. Deswegen ist es
wichtig, dass im Physikunterricht authentische Probleme behandelt werden. Dabei sollen die Schüler
erfahren, dass das physikalische Wissen für die reale Welt relevant und in ihr anwendbar ist.
Dies wiederum kann auch für den Schüler motivierend sein. Die Schüler selbst fordern, dass sich
der Physikunterricht stärker den Alltagsphänomenen zuwendet, für die sie sich interessieren. In einer
Befragung von 449 Schülern der Sekundarstufe II stimmten 91 % der Aussage zu, dass Physik
die Aufgabe habe, die Phänomene systematisch zu untersuchen, denen wir im Alltag begegnen
(Schecker, 1985, S. 160).
Authentische Aufgaben sind - vor allem in der Mechanik - meistens auch komplexe Aufgaben. Im
traditionellen Physikunterricht kommen jedoch kaum komplexe Aufgaben vor. Verschiedene Phänomene
und Gesetzmäßigkeiten, die in der realen Welt gleichzeitig auftreten, werden separiert und
dann getrennt behandelt, wodurch es zu einer Kompartmentalisierung unterschiedlicher korrekter
Konzepte kommen kann (Kapitel 2.1.4). Der Schüler lernt nur verschiedene Einzelfakten und Themen,
ohne ein umfassendes Verständnis zu bekommen und einen Zusammenhang zwischen den
einzelnen Themen zu erkennen. Dies sollte durch den Einsatz komplexer Aufgaben reduziert werden
können. Die Behandlung kann ferner helfen, die Tragfähigkeit physikalischer Konzepte zu sehen.
Hiermit wird nicht gefordert, nur noch komplexe Aufgaben zu verwenden, sondern auch Aufgaben
verschiedener Kompetenzstufen zu verwenden.
In den vergangenen 15 Jahren wurde wiederholt auf eine Überbetonung von Rechen- und Einsetzaufgaben
- vor allem in der Mechanik und hier wiederum in der Kinematik – hingewiesen (z.B.
Dittmann et al., 1988), aber daran hat sich bisher nur wenig geändert. Qualitative Zusammenhänge
spielen im Unterricht im Vergleich zu quantitativen nur eine untergeordnete Rolle. Die Vorstellung,