Verständnis der Newtonschen Mechanik bei bayerischen Elftklässlern - Ergebnisse beim Test "Force Concept Inventory" in herkömmlichen Klassen und im Würzburger Kinematik-/Dynamikunterricht

Abstract

Der Test Force Concept Inventory (FCI) ist in den USA weit verbreitet und wird an Schulen und Hochschulen zur Bestimmung des qualitativen Verständnisses der newtonschen Mechanik eingesetzt. In Deutschland gibt es zwar Ergebnisse von Hochschulen, aber kaum Ergebnisse von Gymnasien.
In der vorgestellten Untersuchung wurde der Test 13 elften Klassen in Bayern als Vor- und Nach-test vorgelegt (kein Kurssystem). Deren Ergebnisse in Vor- und Nachtest werden vorgestellt, wobei auch auf besonders schwere bzw. lernresistent Aufgaben eingegangen wird. Die Leistungszuwächse der ganzen Klassen sind deutlich geringer als in Leistungskursen oder bei Studenten.
Schließlich wird ein Vergleich mit den Ergebnissen aus einem Projekt (Würzburger Kinematik-/Dynamikunterricht) durchgeführt, in dem qualitatives Verständnis durch den Einsatz dynamisch ikonischer Repräsentationen und graphischer Modellbildung gefördert wurde und die Lehrer besonders trainiert wurden. Hier zeigen die Schüler (aus 7 Klassen) einen signifikant besseren Leistungszuwachs.