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

88 5 Entwicklung eines Gesamtkonzeptes zur Kinematik und Dynamik
Trotz dieser relevanten Vorarbeiten lagen bis 1999 damit kaum repräsentative empirische Daten
vor.
BLASCHKE hat den Test von WILHELM zur Kinematik und Dynamik eindimensionaler Bewegungen
verändert und als Nachtest von 21 konventionell unterrichteten Gymnasialklassen (433 Gymnasiasten)
bearbeiten lassen (Blaschke, 1999) (siehe Kapitel 6.4.2. und 6.5.2). Dabei hat er die Lehrer
nach ihrem Unterricht befragt und daraufhin die Klassen nach den Angaben der Lehrer in sechs
unterschiedliche methodische Kategorien eingeteilt. Problematisch ist, dass er bei den Testergebnissen
nur Mittelwerte und keine Varianzen angibt, so dass ein Vergleich nur begrenzt möglich ist.
Des Weiteren hat BLASCHKE vier Klassen nach dem Konzept von WILHELM und JÄGER zur eindimensionalen
Kinematik und Dynamik selbst unterrichtet und ihren Lernerfolg mit Tests dokumentiert
und mit den anderen Klassen verglichen (Blaschke, 1999) (siehe Kapitel 3.2.3).
KRAHMER und HEUER (1992, S. 168) haben bereits zweidimensionale Mausbewegungen auf dem
Versuchstisch mit PAKMA für den Amiga und mit selbsterstellten DOS-Programmen aufgenommen.
Das DOS-Programm „radial“ zur zweidimensionalen Bewegungen (downloadbar unter
http://didaktik.physik.uni-wuerzburg.de/~pkrahmer/home/programm.html) bietet zum einen vier
vorgefertigte Simulationen mit der Darstellung von Bahnkurve, Geschwindigkeit- und Beschleunigungsvektoren
und zum anderen die Möglichkeit, reale Mausbewegungen aufzunehmen, was allerdings
nicht optimal funktioniert, da die Längeneinheit und die Abstände der Vektoren nicht flexibel
eingestellt werden können. REUSCH (siehe Reusch, 1997; Reusch, Heuer, 1998, 1999a, 1999b, 2000
und Reusch et al., 2000a) hat ein Unterrichtskonzept für zweidimensionale Kinematik und Dynamik
mit PAKMA (für den Windows-PC) entwickelt, das er selbst in der traditionellen Stoffreihenfolge
nach der eindimensionalen Kinematik und Dynamik und nach den Erhaltungssätzen in mehreren
Klassen einsetzte.
Eine weitere Vorarbeit für das Gesamtkonzept war die Interventionsstudie zur graphischen Modellbildung
mit VisEdit, von der im letzten Kapitel berichtet wurde.
5.3 Zur Didaktik und Methodik des Unterrichts
5.3.1 Der Begriff „Geschwindigkeit“
Die Vorstellung der Schüler von der Geschwindigkeit entspricht der Schnelligkeit (= Geschwindigkeitsbetrag,
siehe Kapitel 2.2.2). Diese Vorstellung der Schüler von der Geschwindigkeit als skalare
Größe wird in dem Unterrichtskonzept nicht als falsch bezeichnet, sondern in „Schnelligkeit“ umgedeutet
und begrifflich konkretisiert. Wie in Kapitel 2.2.2 dargestellt wurde, ist es wichtig, den
vektoriellen Charakter der physikalischen Größe „Geschwindigkeit“ deutlich zu machen. Um bei
einem Unterricht zu Beginn der Sek. II dies von Anfang an zu realisieren, ist es sinnvoll, schon bei
der Einführung der Geschwindigkeit von einer zweidimensionalen Bewegung auszugehen. Sowohl
die Reduktion auf eindimensionale Betrachtungen, als auch im herkömmlichen Unterricht noch die
Reduktion des Vektorcharakters nur auf das Vorzeichen ist nicht zur Überwindung von Fehlvorstellungen
geeignet. Auch wenn es gelingt, das Vorzeichen als Richtungsangabe bei linearen Bewe-