Schülervorstellungen Literaturempfehlung Wiesner, Schecker & Hopf (2013). Physikdidaktik Kompakt. (S. 34 ff.) Müller, Wodzinski & Hopf (2011). Schülervorstellungen zur Physik. (Sammelband, Tipp!) Kircher, Girwidz & Häußler (2015). Physikdidaktik. (S. 657 ff.) Duit (2010). Pikobrief 1. Schülervorstellungen und Lernen von Physik. div. Literatur zu Testinstrumenten zu Schülervorstellungen

Schülervorstellungen Mechanik

Schülervorstellungen Mechanik Verschiedene Beispiele je schwerer, desto schneller (Fallbewegung) je größer/schwerer, desto stärker Beschleunigung kann nicht negativ sein und hat nichts mit Richtungsänderung zu tun An einem Zeitpunkt erfährt ein Körper keine Beschleunigung Zum Aufrechterhalten einer Bewegung bedarf es immer einer Kraft Das 1. Axiom (Trägheitsprinzip) gilt nur für Sonderfälle, z.B. irgendwo im Weltraum Körper bewegen sich aufgrund einer gespeicherten Bewegungskraft „F = m·a“ ist eine von vielen Formeln, mit denen man Kräfte ausrechnet nur aktive Körper können Kräfte ausüben (passive leisten Widerstand) Die stärkere Kraft gewinnt „actio“ und „reactio“ greifen am selben Körper an Bei der Kreisbewegung wirkt immer die Zentrifugalkraft nach außen H. Schecker (oJ) Newton 1: „Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmig geradlinigen Translation, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird.“

Schülervorstellungen Umgang mit Schülervorstellungen

Umgang mit Schülervorstellungen Lernen von Physik ist langwieriger Prozess Vorstellung, man müsse es nur einmal richtig erklären und Fehlvorstellungen widerlegen ist falsch ( Fehlvorstellungen von Lehrenden) Lernende müssen Wissen aktiv konstruieren ( Konstruktivismus) Auf Fehlvorstellungen kann kein anschlussfähiges Wissen aufgebaut werden „geschickt gestaltete“ Lernumgebungen sind bei komplexen Begriffen und Konzepten (bspw. Newton‘sche Mechanik) hilfreich Wiesner, Schecker & Hopf, 2013, S.48 f.

Umgang mit Schülervorstellungen ? Überhören Nicht drauf eingehen Auf richtige Antwort hinlenken Zurechtbiegen Schüleraussagen im Lehrer-Echo korrigieren Das vermeintlich „Richtige“ raushören Ist das gut / schlecht? Gibt es weitere Möglichkeiten?

Umgang mit Schülervorstellungen Ziel: Konzeptwechsel 4 Bedingungen für Konzeptwechsel (nach Posner, Strike, Hewson & Gertzog, 1982) Vorhandene Vorstellungen stoßen an Grenzen ( „Unzufriedenheit“) Neue Vorstellung ist logisch und nachvollziehbar Neue Vorstellung ist plausibel Neue Vorstellung hilft bei Beantwortung bisher ungeklärter Fragestellungen Strategien für Konzeptwechsel Anknüpfen, Konfrontieren, Umdeuten Wiesner, Schecker & Hopf, 2013, S.49 ff.

Umgang mit Schülervorstellungen Anknüpfungsstrategie Annahme: neben lernhinderlichen Fehlvorstellungen gibt es auch „nützliche“ Vorstellungen beim Lernenden, an die angeknüpft werden kann Beispiel: „Einwirken“ auf Objekt ändert Verhalten von Objekt. Stoß gegen rollende Kugel ändert Geschwindigkeiten ( 𝐹~∆𝑣) Wiesner, Schecker & Hopf, 2013, S.50

Umgang mit Schülervorstellungen Konfrontationsstrategie Aufbau eines kognitiven Konflikts mit fachlichen Argumenten Alltagsbeispielen Experimenten Messungen Ziel ist, dass physikalische Sichtweise beim Lerner akzeptiert werden Gefahr besteht, dass durch Diskussion Fehlvorstellungen erst entstehen und „ausreifen“ Zeitbedarf für Sammeln, Gegenüberstellen und Diskussion ist z.T. sehr hoch Wiesner, Schecker & Hopf, 2013, S.49 f.

Umgang mit Schülervorstellungen Umdeutungsstrategie Vorhandene Vorstellung ist nicht völlig falsch, sondern besitzt sinnvolle Idee Beispiel: Impetus  Nicht Kraft als innewohnende Größe sondern Impuls / kinetische Energie Ziel ist Erhöhung der Bereitschaft für Konzeptwechsel Wiesner, Schecker & Hopf, 2013, S.50 f. Umgehen Konfrontation mit Schülervorstellungen wird zunächst vermieden / „umgangen“. Ist physikalisches Konzept „aufgebaut“ und etabliert, wird es Schülervorstellungen gegenüber gestellt. Beispiel: Sender-Empfänger-Modell der Optik Wiesner, 1994, S.7 ff.

Umgang mit Schülervorstellungen Experimentelle „Belege“ haben oft eingeschränkte Überzeugungskraft Wahrnehmung wird durch die Erwartung geprägt (speziell bei „Gleichzeitigkeit“) Beispiel „welche Lampe leuchtet heller?“ Schecker (oJ) Theorie: beide Praxis: unterschiedliche Wahrnehmungen / Lampen nach Duit, 1989, S.319 in Müller, Wodzinski & Hopf (2011), S. 20 A + Zeigt das Experiment überhaupt, was es theoretisch zeigen sollte? Beispiel „zeigen beide Messgeräte das Gleiche an?“ Theorie: ja Praxis: Schwankungen / Messungenauigkeiten

Umgang mit Schülervorstellungen Experimentelle „Belege“ haben oft eingeschränkte Überzeugungskraft Experimentelle Befunde überzeugen nicht Beispiel „Schmilzt Eis schneller in Alufolie oder einem Pullover?“ Schecker (oJ) Theorie: ja Praxis: (je nach experimentellen Aufbau) ja – aber möglicherweise gibt verschiedene Gegen-Argumente. Mehrere Durchführungen (u.a. mit Beobachtungsaufträgen) Ausführliche Reflexion und Diskussion der Beobachtungen Mehrere unterschiedliche Experimente Bewertung verschiedener möglicher Aussagen auf Grundlage der Ergebnisse

Zusammenfassung Schülervorstellungen Schülervorstellungen haben eine innere Logik, haben sich im Alltag oft bewährt, sind hartnäckig und werden nicht einfach aufgegeben Auf Fehlvorstellungen kann kein anschlussfähiges Wissen aufgebaut werden Konzeptwechsel ist nötig Strategien für Konzeptwechsel, z.B. Anknüpfen, Konfrontieren, Umdeuten, Beispiele der wichtigsten Schülervorstellungen in den verschiedenen Themenbereichen kennen sowie Strategien zum Umgang mit Schülervorstellungen kennen und anwenden können!