Konzeption und Evaluation eines Kinematik-Dynamik-Lehrgangs zur Veränderung von Schülervorstellungen mit Hilfe dynamisch ikonischer Repräsentationen und graphischer Modellbildung

Auch nach dem herkömmlichen Mechanikunterricht in der Oberstufe verfügen viele Schüler nicht über angemessene physikalische Vorstellungen über die verwendeten physikalischen Begriffe und deren Zusammenhänge. Ein Ziel dieser Arbeit war, 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, möglichst viele Fehlvorstellungen zur Mechanik zu verändern. Dazu wurden u. a. computergestützte Experimente und die Visualisierung der physikalischen Größen mit dynamisch ikonischen Repräsentationen eingesetzt, was neue Elementarisierungen und neue Unterrichtsstrategien ermöglichte. So werden die kinematischen Begriffe z. B. anhand allgemeiner zweidimensionaler Bewegungen eingeführt und graphische Modellbildung in Verbindung mit Animationen genutzt. Damit dieses Konzept den Schulalltag erreichen kann, wurde es lehrplankonform zum bayerischen Lehrplan konzipiert und es wurden Unterrichtsmaterialien für Lehrer erstellt. 13 Lehrer haben in insgesamt 17 Klassen danach unterrichtet. Eine Zielsetzung der summativen Evaluation war festzustellen, inwieweit das gesamte Unterrichtskonzept von verschiedenen Lehrern durchführbar ist und wie diese es einschätzen. Ein weiteres Ziel war, mit Hilfe von verschiedenen Tests festzustellen, inwieweit es Veränderungen in den Schülervorstellungen gibt und diese Veränderungen mit konventionell unterrichteten Klassen zu vergleichen. Das entwickelte Gesamtkonzept wird von Lehren sehr positiv beurteilt und die Schüler erreichen mehr Verständnis als bei konventionellem Unterricht.