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

Nach dem herkömmlichen Mechanikunterricht in der Oberstufe haben viele Schüler unzureichende physikalische Vorstellungen über Begriffe und deren Zusammenhänge. Diese Arbeit entwickelte ein Gesamtkonzept für einen veränderten Kinematik- und Dynamikunterricht in der Jahrgangsstufe 11, das darauf abzielt, Fehlvorstellungen zur Mechanik zu beheben. Hierbei kamen computergestützte Experimente und dynamisch ikonische Repräsentationen zur Visualisierung physikalischer Größen zum Einsatz, was neue Unterrichtsstrategien ermöglichte. Kinematische Begriffe werden durch allgemeine zweidimensionale Bewegungen eingeführt, wobei graphische Modellbildung und Animationen genutzt werden. Um die Umsetzung im Schulalltag zu gewährleisten, wurde das Konzept lehrplankonform zum bayerischen Lehrplan entwickelt, und Unterrichtsmaterialien für Lehrer erstellt. 13 Lehrer unterrichteten in 17 Klassen nach diesem Konzept. Die summative Evaluation hatte das Ziel, die Durchführbarkeit des Unterrichtskonzepts durch verschiedene Lehrer zu überprüfen und deren Einschätzungen zu erfassen. Zudem sollten Tests Aufschluss über Veränderungen in den Schülervorstellungen geben und diese mit konventionell unterrichteten Klassen vergleichen. Das Gesamtkonzept wurde von Lehrern sehr positiv beurteilt, und die Schüler zeigten ein höheres Verständnis als im traditionellen Unterricht.