Physikunterricht nach dem Karlsruher Physikkurs. Ergebnisse einer Evaluationsstudie

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Regina Steinmann
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1 Physikunterricht nach dem Karlsruher Physikkurs Ergebnisse einer Evaluationsstudie

2 Inhaltsverzeichnis Zum Auftakt - eine Polemik: Über die Angewohnheit an Schulen Physik zu unterrichten 1 Der Karlsruher Physikkurs, die Physikdidaktik und der schwierige Physikunterricht 1.1 Ausgangspunkt: Ergebnisse der Physikdidaktik Physikdidaktische Forschungs- und Entwicklungslinien Der Karlsruher Physikkurs als Vertreter einer fachlich orientierten Physikdidaktik Intentionen der Karlsruher Schule Welche bildungstheoretischen Aspekte lassen sich beim Karlsruher Kurs finden? Welche offenen oder verborgenen Vorstellungen vom Lehr-Lern-Prozess finden sich beim Karlsruher Physikkurs? Wie ist der Karlsruher Physikkurs in die historische Entwicklung der Physikdidaktik einzuordnen? Abriss der historischen Entwicklung der internationalen Physikdidaktik Abriss der historischen Entwicklung der deutschen Physikdidaktik Der moderate soziale Konstruktivismus als theoretischer Rahmen für das Erlernen von physikalischem Wissen aus der Perspektive des Karlsruher Physikkurses Ausblick: Beiträge der Karlsruher Schule zur Physikdidaktik Zusammenfassung 24 2 Physikalische Grundlagen des Karlsruher Physikkurses 25 3 Zum Unterricht nach dem Karlsruher Physikkurs 3.1 History revisited Wie wurde der Karlsruher Physikkurs methodisch entwickelt? Erfahrungen der Schulbehörde mit dem Karlsruher Physikkurs Verbreitung des Karlsruher Physikkurses Gesamterhebung der Schüler, die in Baden-Württemberg nach dem Karlsruher Physikkurs unterrichtet werden Annahmen über die Baden-Württemberger Schülerpopulation des Gymnasiums Vorausschau über den weiteren Gang der Dinge in diesem Kapitel Welche Lehrer unterrichten nach dem Karlsruher Physikkurs? Wie sehen Lehrer, die nach dem Karlsruher Physikkurs unterrichten, den Karlsruher Physikkurs? Einstellungen von Lehrern, die nach dem Karlsruher Physikkurs unterrichten Unterrichtsformen des Physikunterrichts bei Klassen, die nach dem Karlsruher Physikkurs unterrichtet werden Welche Themen werden nach dem Karlsruher Physikkurs unterrichtet? Unterrichtsgang und Unterrichtsskizze des Karlsruher Physikkurses Schülerinterviews - die Meinung der Schüler zum Karlsruher Physikkurs 56

3 4 Konzept der Evaluationsstudie 4.1 Bemerkungen zum Wort Evaluation" im Kontext der Untersuchung Rahmenbedingungen der Untersuchung Rahmenbedingungen durch den Untersuchungsgegenstand Welche Variablen werden untersucht? Zusammensetzung der Stichprobe der Karlsruher Population Bemerkungen zu den Stichproben Erhebungszeitpunkt / Stichprobenumfänge und Effektstärken / Fazit 76 5 Das Lehrbuch zum Karlsruher Physikkurs 5.1 Sprachstatistische Untersuchungen bei Physikschulbüchern Sprachstatistische Untersuchungen beim Karlsruher Physikkurs Schulbuchnutzung aus der Sicht der Lehrer Schulbuchnutzung aus der Sicht der Schüler Wie schätzen Schüler, die nach dem Karlsruher Physikkurs unterrichtet werden, das Buch zum Karlsruher Physikkurs ein? (Ergebnisse einer offenen Befragung) 88 Welches Selbstkonzept im Fach Physik haben Schülerinnen und Schüler, die nach dem Karlsruher Physikkurs unterrichtet werden? 6.1 Zum Terminus Selbstkonzept Das fachspezifische Selbstkonzept in Physik Das Selbstkonzept der Karlsruher Schüler im Fach Physik Schulbuchnutzung und spezifisches Selbstkonzept bei den Teilgruppen der an Fernsehsendungen zur Physik interessierten und der an Fernsehsendungen zur Physik nicht interessierten Schüler Fallbeispiel: Unterricht nach dem Karlsruher Physikkurs an einer Schule in allen Klassen der Mittelstufe Wie beliebt ist Physikunterricht nach dem Karlsruher Physikkurs? 7.1 Theoretischer Hintergrund: Das psychologische Konstrukt Interesse" und die Beliebtheit" von Physikunterricht Empirische Befunde zur Einschätzung des Physikunterrichts durch die Schüler Methode zur Erhebung der Beliebtheit des Physikunterrichts Ergebnisse: Beliebtheit der Schulfächer Ergebnisse: Beliebtheit und Unbeliebtheit des Faches Physik bei Schülern, die nach dem Karlsruher Physikkurs unterrichtet werden Interpretation der Ergebnisse 118

4 8 Mechanik nach dem Karlsruher Physikkurs 8.1 Die gängigen Konzepte der klassischen Mechanik Alltagsvorstellungen zur Dynamik der Bewegungen Impetusvorstellung und Impulsmechanik Unterrichtsgang der Impulsmechanik Impulsmechanik - zwei ausgewählte Probleme Didaktische Zwischenüberlegung: Mechanik IST Mechanik der Bewegung" PLUS Statik" PLUS Mechanische Spannungen"? Der Impulsstrom - historische Spurensuche Bemerkungen zur Evaluation der Impulsmechanik Mechanik nach dem Karlsruher Physikkurs: Ergebnisse Mechanik nach dem Karlsruher Physikkurs: Zusammenfassung Wärmelehre nach dem Karlsruher Physikkurs 9.1 Vorbemerkung Begriffliche Analyse der in der Wärmelehre am häufigsten verwendeten Konzepte Schüler Vorstellungen und die didaktischen Ansätze zur Wärmelehre Wärmelehre nach dem Karlsruher Physikkurs: Unterrichtsgang Wärmelehre nach dem Karlsruher Physikkurs: Bisherige Untersuchungsergebnisse Wärmelehre nach dem Karlsruher Physikkurs: Ergebnisse Unterschiede zwischen Jungen und Mädchen / Unterschiede zwischen einstündigem und zweistündigem Unterricht / Beurteilung der Testfragen durch K- und T- Lehrer Wärmelehre nach dem Karlsruher Physikkurs: Zusammenfassung Elektrizitätslehre nach dem Karlsruher Physikkurs 10.1 Die wichtigsten Schülervorstellungen zur Elektrizitätslehre Besonderheiten der Elektrizitätslehre im Karlsruher Physikkurs Die elektrische Spannung im traditionellen Physikunterricht Fragestellungen der Untersuchung zur Elektrizitätslehre Zu den Stichproben Zur Untersuchung des elektrischen Spannungsbegriffs Elektrizitätslehre nach dem Karlsruher Physikkurs - Ergebnisse Teil Exkurs: Das Strom-Antrieb-Konzept im Schülerinterview Elektrizitätslehre nach dem Karlsruher Physikkurs- Ergebnisse Teil Übersicht: Häufigkeit der richtigen Antworten Unterschiede zwischen den K-Schülern Klasse 8 und Klasse Geschlechtsunterschiede Vergleich der Gesamtergebnisse Ergebnisse einer Pretest-Posttest-Untersuchung in Klasse Elektrizitätslehre nach dem Karlsruher Physikkurs: Zusammenfassung 248

5 11 Diskussion und Einordnung der Ergebnisse 11.1 Zusammenfassung der evaluativen Aspekte der Studie Interpretation: Was unterscheidet den Unterricht nach dem Karlsruher Physikkurs vom traditionell orientierten Physikunterricht? Die Hypothese des gelingenden Sprachspiels" Bezüge zu anderen Bereichen der Physikdidaktik Conclusio - Was man vom Karlsruher Physikkurs lernen kann Für eilige Leser 267 Anhang A. 1 Methode der qualitativen Auswertung der Schülerantworten 273 A.2 Offene Befragung zum Schulbuch: Kategorien und Unterkategorien 287 A.3 Ergänzungen zu den Interviews : 295 A.4 Ergänzungen zur Statistik 303 A.5 Einschätzung der Testaufgaben durch die K- und T-Lehrer, die in den untersuchten Klassen unterrichtet haben 319 A.6 Anhang zur Mechanik nach dem Karlsruher Physikkurs 323 A.7 Anhang zur Wärmelehre nach dem Karlsruher Physikkurs 326 A.8 Anhang zur Elektrizitätslehre nach dem Karlsruher Physikkurs 329

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