In der vorliegenden Seminararbeit wird das Thema ”Schülervorstellungen in der Elektrizitätslehre” anhand des gleichnamigen Seminars nochmals beleuchtet. Es werden alle Themen des Seminars zusammengefasst und reflektiert. Diese Arbeit ist eine Mischung aus einer Seminararbeit und einem Entwicklungsportfolio, da auch Reflexionen zu den einzelnen Themenbereichen dabei sind. Am Schluss werden 2 Schulbücher miteinander auf Gemeinsamkeiten und Unterschiede verglichen. Im Weiteren werde ich der Einfachheit halber, statt ”SchülerInnen” einfach ”SuS” schreiben. Beginnen möchte ich aber mit dem Blick auf die fachdidaktische Sicht, also die drei wichtigsten Lehrwerke in der Physikdidaktik, werfen und deren Ansichten zum Thema ”Schülervorstellungen” darlegen. Die verwendeten Lehrwerke sind ”Physikdidaktik kompakt” (Hopf, Schecker, Wiesner), ”Physikdidaktik. Theorie und Praxis” (Kircher) und ”Schülervorstellungen in der Physik” (Müller, Wodzinski, Hopf).
Inhaltsverzeichnis
1 Schülervorstellungen
1.1 Schülervorstellungen aus Sicht der fachdidaktischen Literatur
1.2 Schülervorstellungen in der Elektrizitätslehre: Welche gibt es?
1.3 Zusammenfassung der Seminareinheit
1.3.1 Schülervorstellungen
1.3.2 LMU-Konzept
1.3.3 Muckenfuß-Konzept
1.3.4 Analogien
1.3.5 Digitale Lernobjekte
1.4 Reflexion und eigene Meinung
2 LMU Konzept
2.1 Zusammenfassung der Seminareinheit
2.1.1 Lehrplan 3.Klasse AHS-Unterstufe
2.1.2 Aufbau der Unterrichtseinheiten nach dem LMU-Konzept
2.1.3 Text von Sefton: ”Understanding Electricity and Circuits: What the books don’t tell you”
2.2 Reflexion und eigene Meinung
3 Konzept nach Muckenfuss
3.1 Zusammenfassung der Seminareinheit
3.1.1 Analysieren einiger Aussagen in einem Schulbuch (Sachunterricht, 4. Klasse VS)
3.1.2 Unterrichtskonzept
3.1.3 Problematik der Elektrizitätslehre
3.1.4 Zeitungsartikel zum Strombegriff
3.1.5 Unterrichtsaufbau: Traditionell vs. Neuer Aufbau
3.1.6 Merkregel Ohm’sches Gesetz
3.1.7 Schema der Energieübertragung
3.1.8 Text von Dupin: ”Analogies and Modeling Analogies in Teaching: Some Examples in Basic Elektricity”
3.2 Reflexion und eigene Meinung
4 Rhöneck Test
4.1 Zusammenfassung der Seminareinheit
4.1.1 Text von Rhöneck: Vorstellungen vom elektrischen Stromkreis und zu den Begriffen Strom, Spannung und Widerstand
4.1.2 Text Borges: ”Metal models of electricity”
4.2 Reflexion und eigene Meinung
5 Weitere Testinstrumente
5.1 Zusammenfassung der Seminareinheit
5.1.1 Einleitung
5.1.2 DIRECT (Determining Interpreting Resistive Elektric Circuits Concepts Test)
5.1.3 Development of a Three-Tier Test to Assess Misconceptions About Simple Electric Circuits
5.1.4 Testinstrument Elektrizitätslehre des AECCP
5.1.5 Text von Driver: ”Making sense of secondary science”
5.1.6 Zusammenfassung des Textes über das Unterrichtskonzept von Muckenfuß
5.2 Reflexion und eigene Meinung
6 Entwickeln von Aufgaben/Teaching Experiments
6.1 Zusammenfassung der Seminareinheit
6.2 Reflexion und eigene Meinung
7 Digitale Medien in der Elektrizitätslehre
7.1 Zusammenfassung der Seminareinheit
7.1.1 Yenka (Crocodile Physics)
7.1.2 Circuit Construction Kit (DC)
7.1.3 PHET Colorado
7.1.4 Flash Applets - Bayreuth
7.1.5 Stromkreis Applet - Urban-Woldron
7.2 Reflexion und eigene Meinung
8 Schulbuchvergleich
8.1 Erlebnis Physik 3
8.2 ganz klar: Physik 3
8.3 Genauer Vergleich
8.3.1 Gemeinsamkeiten
8.3.2 Unterschiede
8.4 Reflexion und eigene Meinung
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, Schülervorstellungen im Bereich der Elektrizitätslehre zu analysieren, verschiedene fachdidaktische Konzepte zur Unterrichtsgestaltung zu reflektieren und diese durch einen Schulbuchvergleich auf ihre Anwendung in der Praxis zu prüfen.
- Analyse von Schülervorstellungen und deren Ursachen
- Evaluation unterschiedlicher fachdidaktischer Unterrichtskonzepte (LMU, Muckenfuß)
- Untersuchung von Testinstrumenten zur Diagnostik in der Elektrizitätslehre
- Einsatz digitaler Medien zur Veranschaulichung physikalischer Konzepte
- Kritischer Vergleich von Schulbüchern hinsichtlich ihrer didaktischen Ausrichtung
Auszug aus dem Buch
1.1 Schülervorstellungen aus Sicht der fachdidaktischen Literatur
Laut Kircher wurde Mitte der siebziger Jahre weltweit damit begonnen ”Alltagsvorstellungen” von SuS, auch als ”Schülervorstellungen” bezeichnet, in den Naturwissenschaften und Geografie zu erfassen. Es wurden dazu Lehramtsstudenten und junge Erwachsene, die trotz langjährigem Unterricht nur ein geringes physikalisches Wissen über Alltagserscheinungen und Alltagsdinge besitzen, befragt. Wenn man nach den Ursachen von Alltagsvorstellungen fragt, so bemerkt man, dass vor allem die Umgangssprache und die Strukturen der Lebenswelt dafür verantwortlich sind. Es können auch angeborene oder erworbene Wahrnehmungs- und Denkmuster die Schülervorstellungen beeinflussen oder prägen. (vgl. [2], S.61f.)
Es gibt eine Reihe von unterschiedlichen Bezeichnungen für die Vorstellungen, die die SuS, in den Unterricht mitbringen: Schülervorstellungen, Alltagsvorstellungen, Fehlvorstellungen, alternative frameworks, Schülervorverständnis, Präkonzepte, childrens’ science, intuitive science, Sichtweisen, facets of knowledge, ... (vgl. [3], S.23)
Für Wodzinski ([3], S. 23) kann der Begriff ”Schülervorstellungen” unterschiedlich abstrakt verwenden, und zwar folgendermaßen:
”Er kann z.B. die konkreten Vorstellungen einzelner Schülerinnen und Schüler meinen, aber auch Vorstellungen, die aufgrund einer bestimmten Sozialisation einer ganzen Kultur zugeschrieben werden können. Eine andere Variable ist der inhaltliche Umfang, auf den sich Schülervorstellungen beziehen. Es können Vorstellungen zu einzelnen Phänomenen gemeint sein, aber auch ein ganzes Geflecht von miteinander vernetzten Vorstellungen.”
Zusammenfassung der Kapitel
1 Schülervorstellungen: Dieses Kapitel erläutert die fachdidaktische Bedeutung von Schülervorstellungen und kategorisiert typische Fehlkonzepte in der Elektrizitätslehre.
2 LMU Konzept: Hier wird der Lehrplan für die 3. Klasse AHS-Unterstufe sowie ein Unterrichtskonzept vorgestellt, das die Elektrizitätslehre ohne Elektrostatik einführt.
3 Konzept nach Muckenfuss: Dieses Kapitel widmet sich dem Energiekonzept nach Muckenfuß, welches Alltagssituationen und handbetriebene Generatoren nutzt, um Energieübertragung begreifbar zu machen.
4 Rhöneck Test: Hier werden verschiedene Aufgaben des Rhöneck-Tests analysiert, um die diagnostische Relevanz bei der Identifikation von Schülervorstellungen zu bewerten.
5 Weitere Testinstrumente: Dieses Kapitel vergleicht zusätzliche internationale Testinstrumente wie DIRECT und den Three-Tier-Test auf ihre Eignung im Unterricht.
6 Entwickeln von Aufgaben/Teaching Experiments: Die Autorin war bei dieser Seminareinheit nicht anwesend, weshalb keine Zusammenfassung vorliegt.
7 Digitale Medien in der Elektrizitätslehre: Hier werden Software-Lösungen wie Yenka, Circuit Construction Kit und verschiedene Applets hinsichtlich ihres didaktischen Mehrwerts evaluiert.
8 Schulbuchvergleich: Die Arbeit schließt mit einem kritischen Vergleich der Schulbücher „Erlebnis Physik 3“ und „ganz klar: Physik 3“ ab.
Schlüsselwörter
Schülervorstellungen, Elektrizitätslehre, Physikdidaktik, Energieübertragung, Fehlkonzepte, LMU-Konzept, Muckenfuß-Konzept, Rhöneck-Test, Digitale Medien, Schulbuchvergleich, Stromkreis, elektrische Spannung, Unterrichtskonzeption, Fachdidaktik, Schülerselbstkonzept.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Seminararbeit grundlegend?
Die Arbeit behandelt die Auseinandersetzung mit Schülervorstellungen im Bereich der Elektrizitätslehre anhand der Inhalte eines gleichnamigen Seminars und vergleicht verschiedene Unterrichtskonzepte und Lehrwerke.
Welche zentralen Themenfelder deckt die Arbeit ab?
Zentral sind die Identifikation von Fehlvorstellungen, der Einsatz physikalischer Modelle, digitale Lernwerkzeuge und didaktische Ansätze wie das LMU- und Muckenfuß-Konzept.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist die Reflexion über fachdidaktische Ansätze, um den Lernprozess in der Elektrizitätslehre effektiver zu gestalten und Fehlvorstellungen bei Schülerinnen und Schülern abzubauen.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Die Autorin nutzt eine Literaturanalyse, die kritische Reflexion von Seminarinhalten, die Analyse von Testinstrumenten sowie einen direkten Vergleich zweier gängiger österreichischer Physik-Schulbücher.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Im Hauptteil werden unter anderem die Konzepte von LMU und Muckenfuß, der Rhöneck-Test, weitere Testinstrumente, digitale Simulationen und ein detaillierter Vergleich der Schulbücher „Erlebnis Physik 3“ und „ganz klar: Physik 3“ diskutiert.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Kernbegriffe sind Schülervorstellungen, Elektrizitätslehre, fachdidaktische Konzepte, Energieübertragung und diagnostische Testinstrumente.
Warum wird das Muckenfuß-Konzept als besonders beeindruckend hervorgehoben?
Die Autorin hebt hervor, dass Muckenfuß Alltagsvorstellungen nicht ignoriert, sondern als Anknüpfungspunkte nutzt und durch handbetriebene Generatoren die Energieumwandlung affektiv erfahrbar macht.
Welche Schwierigkeiten zeigen sich bei der Anwendung des DIRECT-Testinstruments?
Die Autorin weist darauf hin, dass viele Items des DIRECT-Tests Begriffe enthalten, die erst in der AHS-Oberstufe eingeführt werden, weshalb sie für die 7. Schulstufe oft zu schwierig sind.
Was bemängelt die Autorin am „Erlebnis Physik 3“ im Vergleich zu „ganz klar: Physik 3“?
Sie empfindet „ganz klar: Physik 3“ als wesentlich übersichtlicher und prägnanter formuliert, während „Erlebnis Physik 3“ teilweise chaotisch wirkt, obwohl es mehr Experimentiervorschläge bietet.
- Quote paper
- Birgit Bergmann (Author), 2014, Schülervorstellungen in der Elektrizitätslehre, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/301168
