a_stolz Anna Stolz
Fach: Physik
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Titel der Dissertation:
Die Auswirkungen von Experimentiersituationen mit unterschiedlichem Öffnungsgrad auf Leistung und Motivation der Schülerinnen und Schüler

 

Ausgangslage

Im naturwissenschaftlichen Unterricht gelten Schülerexperimente als wichtige Lehrmethode. Sie können dazu beitragen, Interesse zu wecken und soziale Fähigkeiten zu fördern. Beim Experimentieren können die Schülerinnen und Schüler physikalische Arbeitsweisen erlernen und Gesetze, theoretische Aussagen oder auch ihre eigenen Vorstellungen prüfen. Die Experimente werden dabei oft von Schülerinnen und Schülern selbst durchgeführt, aber nur selten von ihnen selbständig geplant oder ausgewertet (Tesch & Duit, 2004). Letzeres erfordert eine Öffnung der Experimentiersituation.


Ein Vergleich zweier unterschiedlicher Öffnungsgrade findet sich bei Vollmeyer und Burns (1996). Die Variation der Offenheit findet hier in der Phase der Hypothesenbildung statt. Eines unserer Ziele ist es, in einem direkten Vergleich den Einfluss der Offenheit bei der Planung eines Experimentes speziell auf Fachwissen und Motivation der Schülerinnen und Schüler zu untersuchen.

Gerade beim offenen Experimentieren bietet sich der Einsatz neuer Medien in Form von Simulationen an. Diese bieten den Schülerinnen und Schülern oftmals mehr Möglichkeiten zum Ausprobieren individueller Ideen. Ein Vergleich von Studien zum Computereinsatz im Unterricht zeigt allerdings, dass beim Lernerfolg der Vorteil von Computersimulationen nur gering ist (Urhahne et al., 2000). Hier ist unsere Frage, ob differenzierte Ergebnisse zu erhalten sind, wenn – wie oben geschildert – der Grad der Offenheit der Experimentiersituation variiert. Darüber hinaus untersuchen wir mögliche Auswirkungen der Verwendung von unterschiedlich stark abstrahierten Darstellungen in den Experimentieranleitungen und Aufgaben.

 

Studie

Im Vordergrund der hier vorgestellten Studie steht die Frage nach der Auswirkung verschiedener Experimentiersituationen auf Lernzuwachs und Motivation der Schülerinnen und Schüler. Dabei wird zwischen vier Experimentiersituationen unterschieden. Zum einen werden die Experimente real mit dem im Physikunterricht zur Verfügung stehenden Experimentiermaterial durchgeführt und im anderen Fall experimentieren die Schülerinnen und Schüler in einer Computersimulation. Sowohl im Realexperiment als auch in der Computersimulation wird zwischen zwei Formen des Experimentierens unterschieden. Die Schülerinnen und Schüler bekommen einmal einen offenen und einmal einen vorstrukturierten Untersuchungsauftrag.

Untersucht wurden Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I. Diese wurden zufällig den Treatments zugeteilt. Die Erfassung von Leistung und Motivation der Schülerinnen und Schüler erfolgte mit Hilfe von Fragebögen, die teilweise bereits validiert vorliegen. Gegenstand der Untersuchung waren Experimente zu Reihen- und Parallelschaltungen mit Glühlampen und Batterien. Erste Ergebnisse wurden bereits veröffentlicht.

 

Literaturverzeichnis

  1. Tesch, M. & Duit, R. (2004). Experimentieren im Physikunterricht - Ergebnisse einer Videostudie. ZfDN, 10, 51-69.
  2. Urhahne, D., Prenzel, M., Davier, M. von, Senkbeil, M. & Bleschke, M. (2000). Computereinsatz im naturwissenschaftlichen Unterricht: Ein Überblick über die pädagogisch-psychologischen Grundlagen und ihre Anwendung. ZfDN, 6, 157-186.
  3. Vollmeyer, R. & Burns, B. D. (1996). Hypotheseninstruktion und Zielspezifität: Bedingungen, die das Erlernen und Kontrollieren eines komplexen Systems beeinflussen. Zeitschrift für Experimentelle Psychologie, Band XLIII (4), 657-683.