Konzeption und Evaluation eines Kinematik/Dynamik-Lehrgangs zur ...
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78 4 Interventionsstudie zur graphischen Modellbildung mit VisEdit Nachdem also ermittelt war, wie oft die Schüler welche Verbindung angaben, konnte aus den häufigsten Verbindungen für jede einzelne Klasse und für die Gesamtgruppe ein typisches Modalmap erstellt werden. Dabei wurden nur solche Schüler berücksichtigt, die sowohl am Vortest als auch am Nachtest teilnahmen. Beim Vortest wurden dabei Fehlvorstellungen aufgedeckt, die nur in einer Klasse vorkamen (Beispiel: „Bremsen ist Kraft“, siehe Abb. 4.15) und offensichtlich durch den Unterricht bedingt waren. Im Gesamtmodalmap von den drei Klassen (55 Schüler), das sich vor der Unterrichtssequenz ergab, haben solche Effekte einzelner Klassen keine Bedeutung mehr, so dass man vermuten kann, dass es in bestimmten Aspekten typisch für eine traditionell unterrichtete Klasse sein könnte (siehe Abb. 4.16). Dieses Gesamtmodalmap zeigt einige Fehlvorstellungen. Abb. 4.16: Modalmap der drei Klassen vor der Unterrichtssequenz (Anordnung möglichst übersichtlich nach der Struktur des Maps) Die Aussage, dass die Beschleunigung auf die Geschwindigkeit wirkt, ist im Vortest erfreulicherweise häufig vorhanden (71 %). Dass aber genauso die Geschwindigkeit auf den Ort des bewegten Körpers wirkt, ist leider nur schwach ausgeprägt (36 %). Sehr häufig wurde genannt, dass der Luftwiderstand eine Reibung ist (67 %). Luftwiderstand und Reibung werden aber anscheinend nicht als Kräfte angesehen. Aus graphentheoretischer Sicht kann man bemerken, dass die Kraftgrößen und die Bewegungsgrößen wenig miteinander vernetzt sind, wobei „Ort“ über „Ort bestimmt Gewichtskraft“ eher zu den Kräften gehört und „Luftwiderstand“ und „Reibung“ über „Luftwiderstand beeinflusst/wirkt entgegen Geschwindigkeit“ mit den kinematischen Größen in Verbindung steht. Mit dem Begriff „Summe aller angreifender Kräfte“ können die Schüler nichts anfangen, obwohl die Lehrer vorher sagten, dass dies unterrichtet wurde. Nur ein Drittel (33 %) gibt an, dass die Beschleunigung von der Zugkraft abhängt, und nur ein Fünftel (22 %), dass sie von der Masse abhängt. Nur bei wenigen Schülern hängt sie auch von Reibung (25 %), Kraft (18 %) und Luftwiderstand (25 %) ab. Die Aussage „Beschleunigung wirkt auf Kraft“ (29 %) ist nicht richtig. Man kann
4 Interventionsstudie zur graphischen Modellbildung mit VisEdit 79 vermuten, dass die Schüler hier an das zweite newtonsche Gesetz in der Form F = m� a gedacht haben, da man sowohl „Beschleunigung wirkt auf Kraft“ (29 %) als auch „Masse beeinflusst Kraft“ (27 %) findet. D.h. diese Schüler haben das zweite newtonsche Gesetz nicht verstanden, sondern nur eine Formel gelernt. Die zentralste Größe ist die Geschwindigkeit, während die Beschleunigung erst an zweiter Stelle kommt. Abb. 4.17a: Modalmap der drei Klassen vor der Unterrichtssequenz (Anordnung der Begriffe wie beim Map nachher) Abb. 4.17b: Modalmap der drei Klassen nach der Unterrichtssequenz (Anordnung möglichst übersichtlich nach der Struktur des Maps) Das Modalmap nach den sechs Stunden Unterricht (siehe Abb. 4.17b) unterscheidet sich deutlich vom vorhergehenden. Zum besseren Vergleich wird das Map vor der Intervention nochmals mit der gleicher Anordnung der Begriffe wie beim Map nach der Unterrichtssequenz angegeben (siehe
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vermuten, dass die Schüler hier an das zweite newtonsche Gesetz in der Form F = m� a gedacht<br />
haben, da man sowohl „Beschleunigung wirkt auf Kraft“ (29 %) als auch „Masse beeinflusst Kraft“<br />
(27 %) findet. D.h. diese Schüler haben das zweite newtonsche Gesetz nicht verstanden, sondern<br />
nur eine Formel gelernt. Die zentralste Größe ist die Geschwindigkeit, während die Beschleunigung<br />
erst an zweiter Stelle kommt.<br />
Abb. 4.17a: Modalmap der drei Klassen vor der Unterrichtssequenz (Anordnung der Begriffe wie beim Map<br />
nachher)<br />
Abb. 4.17b: Modalmap der drei Klassen nach der Unterrichtssequenz (Anordnung möglichst übersichtlich<br />
nach der Struktur des Maps)<br />
Das Modalmap nach den sechs St<strong>und</strong>en Unterricht (siehe Abb. 4.17b) unterscheidet sich deutlich<br />
vom vorhergehenden. Zum besseren Vergleich wird das Map vor der Intervention nochmals mit der<br />
gleicher Anordnung der Begriffe wie beim Map nach der Unterrichtssequenz angegeben (siehe
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