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

5 Entwicklung eines Konzeptes zum Kinematik- und Dynamikunterricht
5.1 Ziele des Konzeptes
Das Hauptziel dieser Arbeit ist, ein Gesamtkonzept für einen veränderten Kinematik- und Dynamikunterricht
ein- und zweidimensionaler Bewegungen in der Jahrgangsstufe 11 des Gymnasiums
zu entwickeln, das möglichst vielen Schülern hilft, Fehlvorstellungen zur Mechanik zu verändern.
Inhalt ist dabei der „Pflichtstoff“, der in allen Bundesländern unterrichtet werden muss, nicht um
Themen, deren Behandlung aus verschiedenen Gründen zusätzlich sinnvoll erscheinen. Mit diesem
Konzept sollen Anstöße zur Veränderung des konventionellen Kinematik- und Dynamikunterricht
gegeben werden.
Dabei sollten zum einen die vielfältigen Erkenntnisse der didaktischen Forschung zum Mechaniklernen
und zu den bestehenden Schülervorstellungen genutzt werden, also verschiedene Ansätze
und Ideen verbunden werden. Zum anderen sollten neue methodische Möglichkeiten verwendet
werden, die heute durch den Einsatz von Computern möglich sind. Insbesondere sollte die Darstellung
physikalischer Größen und von physikalischen Strukturzusammenhängen mit Hilfe dynamisch
ikonischer Repräsentationen genutzt werden. Es werden also verschiedene Elemente zu einer neuen
Konzeption verbunden, um erfolgreiches Lernen zu ermöglichen.
Diese Darstellungsmöglichkeiten können sicher in unterschiedlichen Konzepten genutzt werden. So
könnte man auch die Impulsstromstärke im Karlsruher Physikkurs (Evaluationsstudie zum Karlsruher
Physikkurs in den Klassen 8 bis 10 siehe STARAUSCHEK (2001 und 2002)) durch Vektoren in
Animationen dynamisch repräsentieren oder etwa die Stöße im Stoßratenkonzept von JUNG (1980b,
S. 30 – 59). Zu bedenken ist aber, dass im bayerischen Lehrplan von 2003 für das neunjährige
Gymnasium (tritt in der elften Jahrgangststufe nie in Kraft) bzw. im bayerischen Lehrplan von 2004
für das achtjährige Gymnasium (Mechanik ab Schuljahr 2008/09 in der Jahrgangsstufe 10) der „Impuls“
in der Mechanik nicht mehr vorhanden ist, so dass nicht über den Impuls in die Dynamik eingestiegen
werden kann (Impuls erst im folgenden Jahr bei der speziellen Relativitätstheorie).
Das Unterrichtskonzept sollte von durchschnittlichen Lehrern in verschiedenen Schulen eingesetzt
werden. Es ist nicht an besondere Klassen wie Leistungskurse oder „Laptop-Klassen“, sondern an
durchschnittliche Klassen gedacht (2 oder 3 Unterrichtsstunden pro Woche, in Bayern in der elften
Jahrgangsstufe noch kein Kurssystem). Es sollte ein Konzept entwickelt werden, das mit dem augenblicklich
gültigen bayerischen Lehrplan (in Kraft getreten am 1. August 1992) vereinbar ist,
damit es von Lehrern akzeptiert wird. Zu beachten war auch, dass in Bayern im Vergleich zu manchem
anderen Bundesland für die Kinematik und Dynamik relativ wenig Unterrichtszeit vorgesehen
ist.
Grundlage der Dynamik sollte das von WILHELM (1994) ausgearbeitete Konzept sein, das zu ergänzen
war. Die Kinematik sollte jedoch nicht traditionell mit eindimensionalen Bewegungen wie bei
JÄGER (1996) behandelt werden, sondern aufbauend auf den Erfahrungen von REUSCH (siehe
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